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Hacer frente al cáncer con ayuda de la inteligencia artificial

¿Puede la inteligencia artificial contribuir a la investigación del cáncer? Poder. De hecho, «ya estamos viendo su potencial». Su aplicación “nos ayudará mucho a personalizar la medicina en pacientes con cáncer”, afirma René Rodríguez, investigador principal del grupo de Sarcomas y Terapias Experimentales de Ispa-Finba. Su equipo participa en el programa Organaides, en el que también participan el grupo de investigación en Oncología de tumores de cabeza y cuello, liderado por Mónica Álvarez, la Fundación Idonial e Izertis.

Con financiación del antiguo Idepa (ahora transformado en Sekuens), su razón de ser es «generar organoides tumorales mediante impresión 3D para poder observar la evolución de los tumores mediante técnicas de visión artificial», resume Sarai González, responsable de Proyectos de Innovación. . en Izertís. El objetivo final es predecir cuál será el pronóstico o el tratamiento más adecuado para cada caso.

Los organoides son réplicas tridimensionales de laboratorio de los tumores que presentan los pacientes. Este modelo derivado del paciente se consigue tras una biopsia o la operación en la que se extirpa el tumor. “Las muestras frescas llegan al laboratorio y allí las procesamos para derivar el organoide”, dice René Rodríguez. Se trataba de una tarea que investigadores asturianos venían realizando utilizando metodologías convencionales y que, posteriormente, Idonial mejoró introduciendo técnicas de bioimpresión 3D. De esta forma se consiguió «sistematizar» el proceso, hacerlo «más reproducible» y «acortar tiempos», explica Manuel Alejandro Fernández, responsable de Salud de la fundación.

Es en sus laboratorios donde se bioimprime el entorno tridimensional en el que se han de desarrollar estos organoides. Un medio que debe personalizarse para cada tipo de tumor. «Intentamos adaptar ese material a lo que necesitan los organoides. Y además de trabajar con tinta o biotinta, cuando se incluyen los organoides, trabajamos en el diseño porque está documentado que la estructura tridimensional que imprimes influye directamente en el resultado de los organoides”, apunta la investigadora de la Fundación Idonial, Helena Herrada.

Cuando en 2022 se puso en marcha el proyecto Organaides -que concluirá a finales de este año-, Izertis incorporó una nueva variable a ese trabajo: la de la inteligencia artificial. A partir de las imágenes de microscopía proporcionadas por los grupos de investigación de Ispa-Finba –y en las que se visualizan las células y organoides–, “hemos desarrollado un modelo capaz de detectar estos organoides de forma artificial, sin intervención humana”.

La IA no sólo los detecta, sino que es capaz de identificar «las diferentes morfologías de los organoides», afirma Samuel Camba, experto en visión artificial de Izertis. Toda esta información da lugar a un conjunto de datos numéricos con los que se pueden crear gráficas de evolución, para ver el crecimiento del organoide a lo largo del tiempo, o seguir su forma. También desarrollar modelos estadísticos u otro tipo de inteligencia artificial que aporten más información en el futuro, por ejemplo, sobre qué parámetros pueden afectar al tamaño del organoide.

«Gracias a la inteligencia artificial podemos tener modelos fiables que nos ayuden a anticipar lo que, en la clínica, va a pasar durante el tratamiento. Puede ayudarnos a analizar organoides de una forma que no hubiéramos logrado y, además, de una forma más sistemática y rápida. Puede ayudarnos a obtener parámetros de crecimiento organoide y respuesta a fármacos. Esto nos tiene que ayudar a correlacionar los parámetros que proporciona la inteligencia artificial con la respuesta que realmente tiene el paciente. Poder anticipar cómo crece el organoide, si responderá a un determinado fármaco o no… Es el objetivo a largo plazo”, subraya René Rodríguez.

Ésa es la principal ventaja. Que sin necesidad de realizar ninguna técnica invasiva, se puede saber qué puede pasar en cada caso en función de las características del paciente y del tumor. Todo ello «con menos pruebas» y con resultados «más precisos», destaca Sarai González, destacando también el ahorro de «tiempo y recursos» que se consigue.

Alejandro Alejandro

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