Diagnósticos más precisos gracias a las innovaciones en escáneres
La resonancia magnética (RM) es una técnica muy utilizada para captar imágenes de los órganos internos y los sistemas biológicos del cuerpo. Las imágenes se generan utilizando campos magnéticos potentes y ondas de radio. Sin embargo, el cuerpo humano puede ser un entorno complejo y «ruidoso» para el escaneo. Puede haber interferencias en el campo magnético y los pacientes pueden tener reacciones al agente de contraste cuando se utiliza. Además, la mayoría de las máquinas de RM requieren colocar al paciente en un túnel estrecho. Esto puede provocar ansiedad en algunas personas. Por tanto, acelerar el procedimiento mejoraría la experiencia del paciente.
Nuevos procedimientos de sondeo y obtención de imágenes por RM
El objetivo principal del proyecto PATHOS, financiado con fondos europeos, era mejorar drásticamente el rendimiento de los sensores tanto de RM como de resonancia magnética detectada ópticamente (ODMR, por sus siglas en inglés). Tal y como explica el coordinador del proyecto PATHOS, Filippo Caruso, de la Universidad de Florencia (Italia): «Empezamos proponiendo nuevos planes teóricos de detección, utilizando sondas clásicas y cuánticas para campos eléctricos y magnéticos externos. Nuestro objetivo era reducir drásticamente la complejidad de estos procedimientos de sondaje y obtención de imágenes. El objetivo global era enriquecer sustancialmente el contenido informativo extraído de las exploraciones y reducir el tiempo de exposición». El siguiente paso fue desarrollar nuevas técnicas de escaneado capaces de alcanzar los objetivos del proyecto, por ejemplo mediante la supresión del fondo térmico «ruidoso» en el escaneado. «También hemos desarrollado formas de descubrir actividades bioquímicas hasta ahora invisibles», añade Caruso. El proyecto fue pionero en nuevas técnicas de detección y procesamiento de datos para explotar toda esta información hasta entonces desaprovechada. «A continuación, estas técnicas se probaron utilizando plataformas experimentales diversas y complementarias —explica Caruso—. También tratamos de identificar futuras aplicaciones que pudieran aprovechar estos nuevos conceptos y herramientas».
Herramientas para revolucionar los estudios biológicos
Al ir más allá de las a técnicas de escaneado actuales, el equipo del proyecto PATHOS fue capaz de crear un potente conjunto de herramientas. Caruso y su equipo creen que los elementos de este conjunto de herramientas tienen el potencial de revolucionar los estudios biológicos, así como los diagnósticos médicos. En experimentos de laboratorio, muchas herramientas demostraron ser capaces de alcanzar altos niveles de precisión y sensibilidad de escaneado. Algunos de estos experimentos consistieron en explorar iminoprotones de ARN, como los que forman el genoma del coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave 2 SARS-CoV-2. Esto podría tener implicaciones para el descubrimiento de vacunas y curas. «Algunas de estas investigaciones fundamentales podrían abrir nuevas oportunidades al respecto —afirma Caruso—. Un buen ejemplo de ello fue la aplicación de ciertos fenómenos cuánticos observados en algunos experimentos. Estos fenómenos se aplicaron para intentar caracterizar mejor el genoma del SARS-CoV-2».
Aplicación de técnicas de detección en entornos «in vivo»
Para avanzar en el campo del diagnóstico, Caruso cree que un próximo paso clave será aplicar las técnicas en entornos «in vivo». «Los métodos de RM desarrollados podrían concebirse para funcionar “in vivo”, como sugieren nuestros resultados a partir de muestras de tejido “ex vivo” —explica Caruso—. Sin embargo, la complejidad del entorno químico en los tejidos vivos puede plantear algunos límites». Caruso señala que el «ruido» fisiológico en un entorno de RM realista también podría ser difícil de tratar. «Sin embargo, estas limitaciones podrían solventarse con algunos de los métodos que ha propuesto el equipo del proyecto PATHOS —concluye—. Nuestra esperanza es que este trabajo suponga un importante ahorro de tiempo, además de mejorar la información sobre la obtención de imágenes».
Palabras clave
PATHOS, médico, diagnóstico, radiación, RM, biológico, magnético