CIENCIA. Luchando contra el cáncer de páncreas con IA y láseres

Luchando contra el cáncer de páncreas con IA y láseres

 

La inteligencia artificial y pequeños láseres pueden ayudar a combatir el cáncer de páncreas. © Natali _ Mis, Shutterstock.com

Una detección más rápida y una cirugía menos invasiva ofrecen esperanzas de avances contra una de las principales enfermedades mortales en Europa.

05 abril 2024.- Los pacientes con tumor de páncreas suelen ser diagnosticados demasiado tarde para salvarlos. En promedio, sólo el 25% sobrevive un año y el 12% sigue vivo después de cinco años.

"Una dificultad con estos pacientes es que muy rara vez se tienen buenas noticias", afirmó Hermans, médico del Centro Médico de la Universidad de Radboud, también conocido como Radboud UMC, en los Países Bajos.

Forma parte de un proyecto que recibió financiación de la UE para aprovechar la inteligencia artificial (IA) para mejorar las perspectivas de las personas con cáncer de páncreas.

El proyecto, llamado PANCAIM , se basa en el aprendizaje automático para examinar exploraciones de pacientes y muestras de tejido, así como el ADN del cáncer. La iniciativa de cuatro años finalizará en diciembre de 2024.

El páncreas es una glándula con forma de pera (entre 12 y 15 cm de largo) que se encuentra cerca del estómago y el hígado. Ayuda con la digestión y con la regulación de los niveles de azúcar en sangre.

En 2020, el cáncer de páncreas mató a más de 132.000 personas en Europa, según un estudio . El riesgo de desarrollar cáncer de páncreas en Europa es de 2,31 por 100.000 personas. Aunque poco se comprenden, las causas pueden incluir herencia genética, tabaquismo, obesidad y/o edad.  

Señales ocultas

Debido a que la enfermedad ya se ha extendido demasiado cuando se detecta en aproximadamente el 80% de los pacientes, es imposible realizarles una cirugía que les salve la vida. La única opción para curar al paciente es extirpar el tumor, pero eso sólo es posible en aproximadamente uno de cada cinco pacientes.

Las personas con cáncer de páncreas suelen recibir quimioterapia intensa, que supone un gran esfuerzo físico. Incluso con la quimioterapia, las tasas de respuesta son bajas y sólo retarda la enfermedad.

En el marco de PANCAIM, científicos informáticos y médicos se han unido para recopilar miles de escáneres de pacientes y entrenar a la IA para reconocer los primeros signos del cáncer de páncreas.

El equipo dice que ha avanzado con un programa de inteligencia artificial que examina automáticamente los resultados de las exploraciones por TC (o tomografía computarizada), capaz de ayudar a detectar el cáncer de páncreas antes de que se manifieste.

Esperanza de alta tecnología

Los pacientes con cáncer de páncreas suelen no presentar síntomas durante mucho tiempo. E incluso cuando surgen signos, pueden ser tan sutiles como fatiga o indigestión. Además, cuando una persona acude a una exploración en el hospital, es fácil que el cáncer pase desapercibido. El tumor puede ser visible en las primeras exploraciones por TC, pero no se detecta en aproximadamente el 40% de los casos.

El proyecto está recopilando imágenes digitales de tejido del paciente, extirpado durante una cirugía o mediante una biopsia con aguja.

Estas diapositivas muestran millones de células que un patólogo debe examinar cuidadosamente en busca de signos de cáncer. Se trata de un trabajo minucioso y las pequeñas anomalías se pasan fácilmente por alto.

Ahí es donde la IA puede marcar una gran diferencia, como detectar un par de células entre mil millones o concentrarse en estructuras diminutas. También puede contar fácilmente los tipos de células, algo extremadamente difícil de hacer para un ser humano.

El proyecto convierte diapositivas de tejido de cánceres de pacientes en imágenes y luego busca huellas reveladoras que podrían permitir a la IA detectar el cáncer antes.

Terminador de tumores

Cuanto antes se detecte un tumor, mayores serán las posibilidades de que pueda eliminarse con láser en lugar de cirugía.    

Los láseres son el foco del Dr. Francesco Di Matteo. Es un médico italiano que ha pionero en la medicina al guiar un fino cable de fibra óptica hacia los tumores del páncreas de los pacientes para destruirlos con un pequeño láser.

Ahora la Dra. Paola Saccomandi, ingeniera biomédica de la Universidad Politécnica de Milán (Italia), está perfeccionando la técnica como parte de otro proyecto de investigación financiado por la UE. El proyecto, denominado LASER OPTIMAL , finalizará en abril de 2024 después de seis años.   

Su investigación ha utilizado estudios de laboratorio en animales y cálculos numéricos para medir cuánta energía se debe disparar a un tumor de un tamaño y ubicación determinados.

Tratamiento de precisión

En un estudio continuo con Di Matteo, hasta ahora se han escaneado los tumores de ocho pacientes con cáncer de páncreas mediante resonancia magnética o resonancia magnética. Luego se realizaron cálculos para pacientes individuales.

Esto le indicó al cirujano dónde y cuánto dirigir al tumor del paciente. Como parte de un nuevo enfoque de seguimiento, se rastreó la temperatura del tumor para alcanzar la temperatura óptima para destruir las células cancerosas. Igualmente importante es que el láser debe evitar en la medida de lo posible matar el tejido sano.

El páncreas tiene muchos vasos sanguíneos importantes y es fundamental asegurarse de que la luz láser no dañe los vasos sanguíneos y provoque hemorragias. Su objetivo es aumentar la eficacia del láser como terapia.

La idea aquí es insertar en el tejido canceroso pequeñas varillas de metal, que luego se calientan cuando son impactadas por un láser y matan las células tumorales cercanas. Dado que las nanopartículas se administran únicamente al tumor, es posible mejorar la selectividad del tratamiento". Eso significa menos daño por calor no deseado a las células sanas. Esto aún no está listo para los pacientes y sigue siendo un trabajo en progreso.

Es difícil exagerar la importancia de lo que luchan PANCAIM y LASER OPTIMAL: hacer posible detectar el cáncer de páncreas antes mediante IA y tratar dichas enfermedades mediante láser.

Más información: PANCAIM   |  LASER OPTIMAL 

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