Un grup d'investigació de l'Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), situat en l'àrea científic-acadèmica del Parc Científic de la Universitat de València, acaba d'obtindre una de les prestigioses ajudes que atorga el Consell Europeu d'Investigació (ERC) per a portar a la societat desenvolupaments tecnològics innovadors sorgits de la ciència bàsica. En concret, es tracta de desenvolupar noves tecnologies d'imatge per a guiar cirurgies i per a monitorar nous tractaments contra el càncer. Aquests dispositius es basen en tècniques desenvolupades en el CERN per a estudiar els processos nuclears que es produeixen a l'interior de les estreles
El projecte liderat pel científic César Domingo Pardo de l'Institut de Física Corpuscular (IFIC) i desenvolupat en el Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), i que acaba de rebre el finançament Proof of Concept de l'ERC, sorgeix d'un estudi previ també liderat per l'investigador del CSIC en el Grup de Espectroscopía Gamma i Neutrons de l'IFIC. Es tracta d'HYMNS, que va desenvolupar una nova tècnica i instrumentació avançada per a mesures d'interés astrofísic en la instal·lació n_TOF del CERN.
En els últims anys, l'equip de Domingo ha tractat de reproduir en el laboratori la formació dels elements pesants en les estreles, creant un ‘termòmetre’ per a revelar la temperatura a l'interior d'estreles gegants roges quan formen els elements de la taula periòdica més pesats que el ferro.
En el marc del nou projecte, sota el acrònim AMA, (Advanced imaging system for Medical Applications), dotat amb 150.000 euros en l'última convocatòria Proof of Concept de l'ERC, el grup aplicarà les tècniques desenvolupades prèviament per a millorar sistemes d'imatge utilitzats en medicina amb un doble objectiu: “D'una banda, explorarem l'aplicabilitat de cambres avançades d'imatge gamma en cirurgia radioguiada”, explica Domingo.
El seu avantatge per a aplicacions clíniques resideix en la seua alta eficiència de detecció i resolució d'imatge, ressalta l'investigador, "la qual cosa permet obtindre informació en un temps menor en comparació amb sistemes convencionals”. El sistema desenvolupat permet aplicar simultàniament dues tècniques d'imatge, conegudes com PET i Compton, la qual cosa permet la visualització simultània de diferents radiotraçadors, així com explotar radionucleidos específics amb múltiple emissió de radiació per a una major resolució d'imatge.
“El seu avantatge per a aplicacions clíniques resideix en la seua alta eficiència de detecció i resolució d'imatge, la qual cosa permet obtindre informació en un temps menor en comparació amb sistemes convencionals”, César Domingo Pardo, investigador de l'IFIC
Intel·ligència Artificial i tractaments contra el càncer
També aplicaran algorismes de reconstrucció d'imatge i tècniques d'Intel·ligència Artificial conegudes com Machine Learning, el desenvolupament de la qual lidera l'investigador del IFIC Javier Balibrea. Això es desenvoluparà en col·laboració amb experts en medicina nuclear de Ascires, grup biomèdic pioner a Espanya en Diagnòstic per Imatge, Medicina Nuclear, Genètica Metgessa i Oncologia Radioteràpica guiada per Imatge.
El segon objectiu consisteix a explorar l'aplicabilitat d'aquesta mena de sensors d'imatge per a monitorar tractaments de càncer basats en la teràpia per captura neutrónica en bor. Aquesta tècnica consisteix a aplicar un feix de neutrons per a depositar la radiació de manera molt localitzada en cèl·lules tumorals, que prèviament han absorbit un fàrmac enriquit en bor (borofenilalanina o BPA). Ací s'aplicarà un sistema patentat per l'equip de l'IFIC, amb cotitularitat entre CSIC i la Universitat de València, i el desenvolupament de la qual lidera Jorge Lerendegui, també científic de l'IFIC.
D'esquerra a dreta: Ion Ladarescu, César Domingo, Javier Balibrea i Jorge Lerendegui. Foto: IFIC
“Aquest sistema innovador permet tant la visualització de radiació gamma com realitzar imatge simultània de neutrons, la qual cosa pot suposar un avantatge important en aquesta mena de tractaments en obrir la possibilitat de realitzar una dosimetria en temps real durant la teràpia”, explica Domingo. Les mesures prèvies es duran a terme en la instal·lació de ILL-Grenoble (França), en col·laboració amb altres grups d'investigació de la Universitat de Granada.
“Aquest sistema innovador permet tant la visualització de radiació gamma com realitzar imatge simultània de neutrons, la qual cosa pot suposar un avantatge important en aquesta mena de tractaments en obrir la possibilitat de realitzar una dosimetria en temps real durant la teràpia”
El projecte compta també amb la participació de l'Institut Tecnològic del Plàstic (AIMPLAS). La Unitat Científica d'Innovació Empresarial (UCIE) de l'Agència Valenciana de la Innovació (AVI) en l'IFIC durà a terme un estudi de mercat i explorarà la seua comercialització, amb la col·laboració de les oficines de transferència i innovació del CSIC i de la UV.