MÉXICO.- La detección temprana del cáncer, ha dado un paso importante, gracias a científicos del Instituto Politécnico Nacional (IPN), quienes diseñan dos prototipos, los cuales permiten la aplicación de técnicas de fotoirradiación y fotodetección para el diagnóstico y tratamiento de tumores, así como el estudio in vitro e in vivo.

Estos diseños, que tienen como una de sus metas el optimizar la aplicación de la terapia fotodinámica, fueron distinguidos por esta casa de estudios con el Premio a la Investigación 2016.

Los trabajos, fueron financiados por la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación (SECITI) de la Ciudad de México. Y contaron con la participación y dirección de Suren Stolik Isakina de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco. También tomaron parte José Manuel de la Rosa Vázquez y Alma Rosa Valor Reed.

La terapia fotodinámica, puede contribuir a reducir los índices de mortandad por cáncer, ya que es un tratamiento de irradiación localizada que sólo actúa sobre las células malignas y —a diferencia de la quimioterapia y radioterapia— no es agresiva, ni crea efectos secundarios.

De acuerdo con el IPN, los prototipos permitirán investigar de manera rápida, fácil y económica, además se podrá optimizar la dosimetría, que es el cálculo de la dosis de radiación absorbida en tejidos, la determinación de la concentración del fármaco fotosensibilizador y la evaluación de los niveles de oxigenación localmente y en tiempo real, en dichos tratamientos.

La terapia fotodinámica es un proceso muy complejo donde interactúa la luz, un fotosensibilizador y la capacidad para producir radicales de oxígeno que eliminan las células dañinas, por ello, el grupo de científicos diseñó varios módulos que de manera individual optimizan el proceso.

El módulo detector de fluorescencia, recientemente galardonado en el concurso institucional de emprendimiento Verde y Blanco, es un sistema que monitorea la concentración del fármaco fotosensibilizanteProtoporfirina IX durante la aplicación de la terapia fotodinámica, para conocer los niveles óptimos del compuesto y lograr la máxima efectividad del procedimiento.

Además de tener aplicación médica, el equipo es útil para medir niveles de fluorescencia en productos de las industrias textil, de pinturas, fertilizantes, colorantes y alimentos, así como para detectar contaminantes en agua.

Aunque la terapia fotodinámica se aplica mayoritariamente en carcinomas superficiales (de piel), hay reportes científicos de que reduce el tamaño de tumores voluminosos, por lo que diseñaron un prototipo para irradiar dichas estructuras de manera intersticial (entre tejidos) que utiliza un método mínimamente invasivo para llevar la radiación hasta la zona de la lesión a través de fibras ópticas y agujas hipodérmicas.

Este módulo tiene un software que ayuda al médico a determinar la posición del tumor y el número de fibras que deben insertarse para irradiar óptimamente y conseguir mayor eficiencia terapéutica.

El grupo de investigación diseña e imprime en 3D las piezas que conforman los prototipos. A largo plazo pretende desarrollar un paquete tecnológico que permita la construcción de sistemas de detección y tratamiento de diversas patologías basado en la instrumentación fotónica y el uso de los métodos ópticos y espectrométricos.

En el proyecto han colaborado especialistas de las escuelas Nacional de Ciencias Biológicas (ENCB) y Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE), ambas del IPN; del Hospital General “Dr. Manuel Gea González”; de la Unidad de Patología Experimental de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán”; de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Unidad Xochimilco; del Hospital General de México; del Instituto Nacional de Cancerología; del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP); del Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología de Cuba, y del Montefiore Medical Center, del Albert Einstein College of Medicine, en Nueva York, Estados Unidos.

Actualmente los prototipos se encuentran en proceso de patente. La investigación ha permitido la formación de recursos humanos de alta calidad, hasta el momento se han titulado tres doctores y cinco maestros en ciencias con este proyecto.

con información del IPN

jcrh