Desarrollan un chip para la detección "precoz, rápida y barata" del cáncer y enfermedades infecciosas

Personal investigador de la Universitat Politècnica de València (UPV) --perteneciente al Centro de Tecnología Nanofotónica y el CVBLab, y de la empresa DAS Photonics-- trabajan en el desarrollo de un chip para la detección precoz del cáncer y enfermedades infecciosas.

Se trata de un nuevo proyecto europeo, del prestigioso programa EIC-Pathfinder, que pretende "revolucionar el campo de la imagen y diagnóstico biomédico".

Con el nombre 'Disrupt' se desarrollará una tecnología "radicalmente" nueva, la microscopía tomográfica integrada, para ayudar a la detección precoz del cáncer, "de forma rápida y barata".

Lo que plantea el proyecto es llevar a cabo tomografía celular en un chip fotónico, no solo creando una versión miniaturizada de los actuales sistemas, sino también mejorando y universalizando estas técnicas para el estudio y tratamiento de cáncer y de células infectadas.

"La tomografía es la técnica de imagen biomédica que se usa en los TACs convencionales, una prueba diagnóstica utilizada para crear imágenes detalladas de los órganos internos, huesos, tejidos, etc.

En nuestro caso, cogemos este concepto y lo llevamos a un chip fotónico para poder obtener imágenes de las células --en concreto, mapas de índices de refracción 2D--, y poder comprobar su naturaleza para establecer tanto el diagnóstico como la posible evolución del paciente. Sería, salvando las distancias, como disponer de un TAC en un chip y utilizarlo para la obtención de imágenes de células para su posterior análisis", apunta Amadeu Griol, investigador y líder de grupo en el Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV.

Según destacan los investigadores de la UPV y de DAS Photonics, poder disponer de esta información celular en tiempo real y en un dispositivo miniaturizado abre un sinfín de posibilidades para el estudio, diagnóstico y tratamiento de cáncer o de enfermedades infecciosas, además de universalizar esta técnica mediante un dispositivo de bajo coste.

"Este proyecto es altamente multidisciplinar, involucra a profesionales de diversos campos científicos y aúna técnicas como diseño fotónico integrado de nanoantenas, microfluídica o inteligencia artificial para la reconstrucción de estas imágenes celulares", añade Sergio Lechago, ingeniero senior de investigación de DAS Photonics y coordinador técnico del proyecto.

Además, la tecnología de Disrupt abrirá nuevas vías en la investigación y caracterización de células madre, así como al fenotipado de inmunocitos, o la clasificación patológica de tejidos, entre otras técnicas biomédicas.

"Todo ello a través de ese dispositivo integrado en un chip fotónico, basado en Microscopía Tomográfica de Fase (TPM). Disrupt representa un cambio de paradigma, ya que garantiza la realización de microscopios tomográficos mucho más baratos, ligeros, pequeños y con mejor resolución y prestaciones que los escasos sistemas actualmente existentes", comenta Carlos García Meca, Director de Investigación de DAS Photonics y coordinador del proyecto.

"De esta forma, estos equipos podrían instalarse en cualquier centro de salud o ambulatorio, facilitando así el diagnóstico médico y abriendo nuevas posibilidades en telemedicina", añade Maribel Gómez, investigadora postdoctoral del Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV.

Para el desarrollo y validación de este nuevo dispositivo, el proyecto Disrupt se centrará en células tumorales de cáncer de próstata y ginecológicos y en el análisis de células infectadas.

"Con nuestra tecnología podremos reconstruir una imagen de la célula para saber si es tumoral o benigna en el caso del cáncer o de distinguir y prever distintos tipos de enfermedades o procesos infecciosos. Para la identificación celular, emplearemos técnicas de Inteligencia Artificial y Machine Learning, comparando para ello nuestros resultados con diferentes bases de datos de imagen médica de los distintos tipos de células de interés", apunta Adrián Colomer, investigador del CVBLab de la Universitat Politècnica de València.

El proyecto comenzó el pasado mes de diciembre y se prolongará hasta finales de 2025. Con un presupuesto de tres millones de euros, cuenta también con la participación del Instituto Valenciano de Oncología (IVO), el Instituto Nacional de Tumores de Milán, el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz (Alemania) y la empresa Microfluidic ChipShop, también de Alemania.