El revolucionario chip valenciano que podría detectar a tiempo las células cancerígenas

Toda célula tiene un ciclo vital. Nace, se multiplica y muere según unas reglas. Cuando lo hace, da paso a otras células nuevas. Sin embargo, las células cancerígenas se saltan estas normas. Se dividen sin control, forman tumores, pueden acabar diseminándose por todo el cuerpo y no mueren cuando deberían. Aún hoy se desconoce mucho sobre ellas, pero la tecnología avanza para tratar de identificarlas a tiempo y detener su propagación.

En este sentido, un equipo de investigadores pensó: ¿Por qué nocrear un chip que permite "fotografiar" las células cancerígenas y analizarlas en tiempo real? Este es uno de los objetivos del proyecto Disrupt, que lidera un grupo de científicos valencianos de la Universitat Politècnica de València (UPV). El objetivo es desarrollar un revolucionario chip fotónico y de bajo coste que permitirá reconstruir imágenes de células en vivo y que podría mejorar la detección precoz del cáncer, así como de otras enfermedades infecciosas.

"Una tomografía (TAC) convencional permite obtener imágenes detalladas de órganos o huesos. Se trata de coger ese concepto y llevarlo a un chip para poder obtener imágenes de células, que son en definitiva mapas de índices de refracción en dos dimensiones. Tener esa información en tiempo real y en un dispositivo pequeño y de bajo coste abre un sinfín de posibilidades para el estudio, diagnóstico y tratamiento del cáncer y enfermedades infecciosas", señalan los investigadores.

Lo que plantea el proyecto es realizar un TAC celular, de las células cancerígenas e infectadas, mediante un chip fotónico. Esto crearía no solo una versión miniaturizada de los actuales sistemas, sino que también mejoraría y universalizaría las técnicas para el estudio y tratamiento de cáncer y de células infectadas.

"Sería, salvando las distancias, como disponer de un TAC en un chip y utilizarlo para la obtención de imágenes de células para su posterior análisis", apunta Amadeu Griol, investigador y líder de grupo en el Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV.

Inteligencia artificial para saber si el tumor es benigno

El proyecto Disrupt comenzó el pasado mes de diciembre y se prolongará hasta finales de 2025. Con un presupuesto de tres millones de euros, el dispositivo se centrará en el estudio de células tumorales de cáncer de próstata (uno de los más mortíferos y silenciosos) y ginecológicas durante su proceso de desarrollo y validación. También analizará otro tipo de procesos infecciosos a nivel celular.

"Con nuestra tecnología podremos reconstruir una imagen de la célula para saber si es tumoral o benigna en el caso del cáncer, o distinguir y prever distintos tipos de enfermedades o procesos infecciosos. Para la identificación celular, emplearemos técnicas de Inteligencia Artificial y Machine Learning, comparando para ello nuestros resultados con diferentes bases de datos de imagen médica de los distintos tipos de células de interés", apunta Adrián Colomer, investigador del centro CVBLab (Instituto de Investigación e Innovación en Bioingeniería) de la UPV.

Nanointeligencia que podría instalarse en todos los centros de salud

Esta empresa involucra a profesionales de diversos campos científicos y aúna técnicas como diseño fotónico integrado de nanoantenas, microfluídica o inteligencia artificial para la reconstrucción de estas imágenes celulares, añade Sergio Lechago, ingeniero senior de investigación de DAS Photonics y coordinador técnico del proyecto. Además, la tecnología de Disrupt abrirá nuevas vías en la investigación y caracterización de células madre, así como al fenotipado de inmunocitos, o la clasificación patológica de tejidos, entre otras técnicas biomédicas.

"Todo ello a través de ese dispositivo integrado en un chip fotónico, basado en Microscopía Tomográfica de Fase. Disrupt representa un cambio de paradigma, ya que garantiza la realización de microscopios tomográficos mucho más baratos, ligeros, pequeños y con mejor resolución y prestaciones que los escasos sistemas actualmente existentes", afirma Carlos García Meca, director de Investigación de la compañía DAS Photonics y coordinador del proyecto.

De hecho, sus desarrolladores creen que "estos equipos podrían instalarse en cualquier centro de salud o ambulatorio, facilitando así el diagnóstico médico y abriendo nuevas posibilidades en telemedicina”, añade Maribel Gómez, investigadora postdoctoral del Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV.

El proyecto Disrupt también cuenta con la colaboración y participación del Instituto Valenciano de Oncología (IVO), el Instituto Nacional de Tumores de Milán (Italia), el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz (Alemania) y la empresa Microfluidic ChipShop, también de Alemania.