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H2020

IMAGINE — Resultado resumido

Project ID: 701713
Financiado con arreglo a: H2020-EU.1.3.2.
País: Reino Unido
Dominio: Salud, Investigación fundamental

Eliminación de tumores con márgenes de resección positivos para células cancerosas

Una biopsia que arroje como resultado que las células cancerosas aún están presentes en el margen de la muestra indica una probabilidad de que las células cancerosas permanezcan en el cuerpo. El proyecto financiado con fondos europeos IMAGINE ha desarrollado una tecnología única de «biopsia óptica» de tejido para evaluar los márgenes tumorales o de resección.
Eliminación de tumores con márgenes de resección positivos para células cancerosas
La existencia de márgenes tumorales positivos tras la cirugía aumenta el riesgo de metástasis y reduce la supervivencia sin enfermedad. Sin embargo, la obtención de márgenes tumorales definidos puede constituir una tarea muy compleja durante la cirugía.

La identificación temprana y la intervención quirúrgica adecuada son medidas esenciales para reducir las tasas de mortalidad relacionadas con el cáncer y la carga económica para la sociedad. La incapacidad de visualizar la infiltración marginal de los tumores constituye un reto relevante en muchas áreas de la oncología. Actualmente, los márgenes se examinan en el tumor extirpado. El primer paso se realiza durante el procedimiento quirúrgico y el segundo una vez concluido este. Este enfoque es muy laborioso y lleva aparejado un riesgo inherente de dejar tejido canceroso «in situ» o incluso favorecer la propagación de la enfermedad.

Nueva y radical tecnología de imaginología para la cirugía oncológica

El proyecto IMAGINE (Widefield Raman imaging probe for intraoperative margin assessment of cancers) desarrolló una plataforma tecnológica que puede emplearse para la evaluación intraoperatoria de los márgenes tumorales. «Gracias al diseño y desarrollo del primer prototipo de espectroscopía de Raman de campo amplio para cirugía, ahora podemos visualizar fantasmas ópticos (modelos de tejido que imitan las propiedades ópticas de los tejidos) y células o tejidos humanos», describe el doctor Mads Bergholt, beneficiario de las acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA) y responsable de la investigación.

La espectroscopía de Raman es una técnica óptica única que no necesita marcadores y que está basada en la dispersión inelástica de la luz, lo que permite obtener una «biopsia óptica» de tejido a nivel molecular. Este nuevo tipo de técnica de imagen podría aumentar la selectividad específica para identificar con precisión células cancerosas. Por lo tanto, «esto podría mejorar potencialmente los resultados de la cirugía, así como reducir los gastos de asistencia sanitaria y las molestias para cada paciente», explica el doctor Bergholt.

Divulgación de las propiedades ópticas de los tejidos

El grupo multinacional y multidisciplinario de la profesora Molly Stevens en el Imperial College de Londres (ICL), donde se llevó a cabo la investigación, fue testigo del éxito del análisis de células y tejidos cancerosos de ratones y cerdos. Según comenta el doctor Bergholt: «El trabajo desarrollado durante el disfrute de la beca MSCA ha generado de manera directa resultados concretos en forma de presentaciones en conferencias y publicaciones en revistas científicas internacionales como “Nature Communications”, “Science Advances”, “ACS Central Science” y “Nature Partner Journals Regenerative Medicine”.

También estamos terminando un manuscrito sobre mi investigación de las propiedades ópticas de los tejidos y la modelización de Monte Carlo del transporte de fotones en tejidos». A partir de los resultados obtenidos por el grupo de la profesora Stevens, Bergholt ha impartido varios seminarios en diferentes universidades, como la Universidad del Sur de Dinamarca, la Universidad de Sheffield y el King's College de Londres. «Además, presenté mi investigación en la mayor conferencia de biofotónica, la SPIE Photonic West 2017, que reunió a más de 10 000 científicos», concluye Bergholt.

Retos afrontados y éxito alcanzado

Para completar el diseño óptico inicial del prototipo de espectroscopía de Raman fue necesario optimizarlo. IMAGINE garantizó la viabilidad clínica adoptando con éxito un nuevo enfoque óptico para imaginología que procura una iluminación láser más eficiente de los tejidos.

La MSCA permitió lograr avances significativos a medida que el diseño de la plataforma de espectroscopía de Raman proporcionaba una nueva perspectiva de la propagación de fotones en fantasmas ópticos tisulares, que imitan las propiedades ópticas de los tejidos y las células cancerosas. Por lo tanto, la beca de investigación ha allanado el camino para el estudio ulterior de los métodos basados en la espectroscopía de Raman para la detección y el diagnóstico del cáncer,

ya que esta técnica constituye un enfoque biomolecular innovador para la detección de tumores «in vivo». Resumiendo la futura repercusión de la investigación de IMAGINE, el doctor Bergholt afirma: «Nuestro objetivo último es transformar esta tecnología en un método diagnóstico de cabecera».

Galardonado con la beca King’s Prize Fellowship

«Obtuve la beca King’s Prize Fellowship para continuar mi investigación en el King's College de Londres a partir de julio de 2018. Durante mi estancia en el grupo de la profesora Stevens, he adquirido competencias de gran valor para cultivar modelos de tejidos y conocimientos técnicos de investigación biológica gracias a los biólogos que colaboraron conmigo», comenta el doctor Bergholt cuando reflexiona sobre su beca de investigación. Junto con el éxito indiscutible del proyecto IMAGINE, la beca MSCA también proporcionó al doctor Bergholt una oportunidad única para codirigir a estudiantes de doctorado. Este conjunto de competencias le serán de gran valor cuando establezca su propio grupo de investigación.

Palabras clave

IMAGINE, cáncer, MSCA, espectroscopía de Raman, biofotónica, margen tumoral
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