..Cristina Cebrián.
La detección precoz de una bajada de glóbulos blancos en pacientes con cáncer resulta vital para evitar cualquier tipo de infección. Para ayudar en este proceso, un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid y del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un dispositivo portátil que podría usarse para controlar los niveles de glóbulos blancos desde casa, sin necesidad de adquirir muestras de sangre y ayudando así a prevenir infecciones potencialmente mortales.
La reducción de los niveles de glóbulos blancos tras un tratamiento de quimioterapia causa más de 250.000 infecciones al año, de diversa gravedad, en Europa. De modo que conocer en tiempo real si este efecto secundario de la quimioterapia se está produciendo en el paciente podría reducir estas complicaciones en más de la mitad de los casos, mediante el empleo de antibióticos profilácticos o medicamentos que inducen el crecimiento de estas células.
La reducción de los niveles de glóbulos blancos tras un tratamiento de quimioterapia causa más de 250.000 infecciones al año en Europa
Con el diseño de este dispositivo, los científicos señalan que se podrían prevenir miles de infecciones cada año entre pacientes de quimioterapia. La idea se basa en un prototipo portátil, desde el que se toman imágenes de vídeo de las células sanguíneas que fluyen a través de los capilares de la superficie de la piel, justo al comienzo de la uña. Después, un algoritmo informático analiza estas imágenes y determina si los niveles de glóbulos blancos están por debajo de un umbral que los médicos consideran peligroso.
Carlos Castro-González, líder del equipo de investigación y doctor de la Universidad Politécnica de Madrid, explica que la tecnología que han utilizado para sacar adelante el proyecto. “Consiste en un microscopio de campo amplio que emite luz azul, penetrando entre 50 y 150 micras por debajo de la piel. De este modo obtenemos imágenes de lo que conocemos como el lecho ungueal una zona en la que los capilares están ubicados muy cerca de la superficie de la piel. Estos capilares son tan estrechos que los glóbulos blancos deben pasar de uno en uno, haciéndolos más fáciles de ver”, señala el investigador. Aunque la tecnología no proporciona un recuento preciso de glóbulos blancos, Castro-González comenta que “sí revela si los pacientes están por encima o por debajo del umbral considerado peligroso, definido como 500 neutrófilos (el tipo más común de glóbulos blancos) por micro litro de sangre”.
El objetivo es que los pacientes tengan este dispositivo portátil en casa y realicen una monitorización diaria para comprobar cómo están reaccionando al tratamiento
El objetivo, explica, es que los pacientes tengan este dispositivo portátil en casa y realicen una monitorización diaria para comprobar cómo están reaccionando al tratamiento. “Si están por debajo del umbral, entonces se podría administrar un tratamiento preventivo“, añade el investigador de la UPM.
Inteligencia artificial
Los investigadores probaron el dispositivo en 11 pacientes que se encontraban en tratamiento con quimioterapia en el Hospital General de Massachusetts y el Hospital Universitario La Paz de Madrid. Tras el estudio, publicado recientemente en Scientific Reports, se demostró una precisión del 95% para determinar si los niveles de glóbulos blancos de un paciente estaban por encima o por debajo del umbral.
Para obtener las medidas, los investigadores graban un minuto de vídeo por paciente. Tres personas independientes examinaban los vídeos sin conocer su estado inmunológico y anotaban cada vez que observaban un glóbulo blanco. Sin embargo, desde que presentaron su artículo, los investigadores han estado desarrollando algoritmos de ordenador para realizar la misma tarea automáticamente.
Los investigadores probaron el dispositivo en 11 pacientes que se encontraban en tratamiento con quimioterapia en el Hospital General de Massachusetts y el Hospital La Paz de Madrid
“Basándonos en el conjunto de características que nuestros evaluadores humanos identificaron, ahora estamos desarrollando un algoritmo de inteligencia artificial y de visión artificial, con resultados preliminares que indican la misma precisión que los evaluadores“, afirma Aurélien Bourquard, investigador del grupo Tecnologías de Imágenes Biomédicas (BIT) en la Universidad Politécnica de Madrid y primer firmante del trabajo. La profesora María Jesús Ledesma Carbayo, el doctorando Alberto Pablo Trinidad, ambos pertenecientes al BIT, y los colaboradores Ian Butterworth y Álvaro Sánchez-Ferro del MIT, son otros de los investigadores participantes en este trabajo.
Comercialización del producto
El equipo de investigación ha solicitado patentes sobre la tecnología y ha lanzado una compañía llamada Leuko Labs mediante la cual están trabajando para comercializar esta tecnología. Para ayudar a que la tecnología avance hacia la comercialización, los investigadores están construyendo un nuevo prototipo automatizado. En este sentido, desde el MIT uno de sus investigadores, Ian Butterworth, explica que “automatizar el proceso de medición es clave para hacer un dispositivo de uso doméstico viable. Las imágenes deben ser recogidas en el lugar correcto del dedo del paciente, y el funcionamiento del dispositivo debe ser lo más sencillo posible”, añade.
Usando este nuevo prototipo, los investigadores planean probar el dispositivo en más pacientes con cáncer al mismo tiempo que investigan si se pueden obtener resultados precisos con vídeos de corta duración.
Automatizar el proceso de medición es clave para hacer un dispositivo de uso doméstico viable
“El siguiente paso será adaptar la tecnología para que se puedan generar recuentos de glóbulos blancos más precisos, lo que sería útil para controlar a pacientes sometidos a trasplantes de médula ósea o a personas con ciertas enfermedades infecciosas”, comenta Castro-González.
Con esta herramienta no sólo se consigue prevenir infecciones sino también ayudar a los médicos en el momento de decidir si un paciente está listo para recibir su próxima dosis de quimioterapia antes de que hayan transcurrido esos 21 días. Por lo general, los profesionales sanitarios quieren que el tratamiento con quimioterapia sea lo más intenso posible, pero sin que las personas estén inmunosuprimidas, o con menor reacción inmunitaria. Los actuales ciclos de 21 días están basados en en estadísticas de lo que la mayoría de los pacientes puede tolerar. Sin embargo, los expertos apuntan a que si el paciente está listo antes de ese período de tiempo es posible que la siguiente dosis sea administrada con antelación, algo que se traduce en una mejor supervivencia.
