La investigadora del IMB-CNM Consuelo Guardiola lidera un nuevo proyecto de la Fundación ”la Caixa” para el desarrollo de sensores para radioterapia FLASH

Dos proyectos del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM, CSIC), uno liderado por la investigadora Consuelo Guardiola y otro con participación de César Fernández-Sánchez, reciben una ayuda en la sexta edición de proyectos la convocatoria CaixaResearch de Investigación en Salud, promovida por la Fundación ”la Caixa”. La convocatoria, dotada con 25,3 millones de euros, anunció ayer en el CosmoCaixa de Barcelona las 33 iniciativas seleccionadas.

Desarrollo de sensores que permitan controlar las dosis aplicadas durante la radioterapia FLASH

Consuelo Guardiola, investigadora del Grupo de Detectores de Radiación del IMB-CNM, lidera el proyecto en consorcio con Faustino Gómez, de la Universidad de Santiago de Compostela; Sophie Heinrich, del Institut Curie (Francia) y Carmen Jiménez, del Centro Nacional de Aceleradores. El proyecto DOSIFLASH ha recibido una subvención de 971.936 euros.

El cáncer es uno de los problemas de salud pública más importantes del mundo. Se estima que el 20 % de la población desarrollará un tumor a lo largo de su vida. Alrededor del 50 % de los pacientes reciben radioterapia al menos una vez durante su tratamiento, lo que contribuye a un 40 % de las curaciones. Una radioterapia precisa implica focalizar en el tumor dosis lo bastante elevadas como para destruirlo a la vez que se evita dañar los órganos sanos circundantes. Esto supone un reto en el área de la física médica, ya que no se pueden dar dosis excesivamente altas, que podrían producir efectos secundarios en los tejidos sanos contiguos al tumor.

En los últimos años, una innovadora terapia llamada FLASH ha abierto la posibilidad de superar este escollo: con esta nueva modalidad de tratamiento se pueden administrar dosis mucho más elevadas a una velocidad ultrarrápida. Esto permite aumentar la cantidad de radiación que recibe el tumor, a la vez que se reduce la toxicidad en los tejidos sanos. Sin embargo, la implementación clínica de esta innovadora técnica requiere sensores capaces de cuantificar las dosis en estas condiciones de radiación extrema. Por ese motivo, en el presente proyecto se desarrollará un instrumento capaz de monitorizar las dosis aplicadas en la terapia FLASH, lo cual posibilitará optimizar su impacto en los pacientes.

En el IMB-CNM se han diseñado y fabricado dosímetros basados en carburo de silicio, altamente resistentes al daño por radiación, para un proyecto de prueba de concepto. Los dispositivos se caracterizaron en el Instituto Nacional de Metrología de Alemania (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB) en un haz de electrones a tasas de dosis ultra altas y los resultados obtenidos “demostraron, por primera vez, la idoneidad de los diodos de carburo de silicio para realizar la dosimetría relativa en condiciones FLASH”, explica Consuelo Guardiola.

“Diseñaremos y fabricaremos nuevas matrices de sensores de carburo de silicio para crear un monitor de dosis en dos dimensiones que cubrirá un sistema de 20x20 centímetros en la Sala Blanca del IMB-CNM”, agrega. La electrónica asociada será desarrollada en la Universidad de Santiago de Compostela y las pruebas experimentales con electrones y protones, en condiciones FLASH, serán llevadas a cabo en el Institut Curie de París y en el CNA de Sevilla. “Esperamos crear el primer monitor de dosis para radioterapia FLASH que sirva como herramienta de control de calidad en esta nueva modalidad de tratamiento”, concluye la investigadora.

La Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM es uno de los nodos de la red distribuida de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS, del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades) MICRONANOFABS, que agrupa salas blancas dedicadas a la micro- y nano- fabricación.

Dispositivo portátil para el diagnóstico masivo de la malaria

CATMAL, Dispositivo portátil para el diagnóstico masivo de la malaria, está liderado por Eva Baldrich, del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), en un consorcio donde colabora César Fernández-Sánchez, del Grupo de Transductores Químicos del IMB-CNM, junto a Xavier Fernàndez Busquets, Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) e Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal). Está dotado con una subvención de 989.940,75 euros.

La malaria es una enfermedad infecciosa causada por parásitos del género Plasmodium, transmitidos por la picadura de un mosquito infectado. Causa cada año más de 200 millones de nuevas infecciones y la muerte de medio millón de personas en todo el mundo, el 70 % de las cuales son niños menores de cinco años. Es una de las enfermedades asociadas a la pobreza y la mayoría de los casos se dan en países de renta baja.

La Organización Mundial de la Salud ha puesto en marcha un ambicioso plan para erradicar la malaria que pasa por realizar pruebas de detección masiva a la población de las regiones en las que es endémica para aplicar un tratamiento precoz y eficaz. Y para ello se necesitan herramientas de diagnóstico rápidas, cuantitativas y fiables que sean capaces de detectar a pacientes asintomáticos o con pocos parásitos en sangre (baja carga parasitaria), a la vez que permitan identificar con precisión qué especie de Plasmodium está causando la infección, algo crucial para administrar el tratamiento adecuado y evitar que el parásito genere resistencias a los medicamentos.

Los métodos de diagnóstico actuales están basados en técnicas que resultan largas y laboriosas, que deben llevarse a cabo en laboratorios especializados y que en algunos casos son incapaces de identificar a los pacientes con baja carga parasitaria. En este contexto, el presente proyecto se centra en el desarrollo de un dispositivo compacto, económico y de fácil manejo que permita realizar pruebas de detección masiva de malaria en regiones en vías de desarrollo. Este dispositivo podría ser decisivo para diagnosticar la infección en su primera fase, lo que permitiría aplicar un tratamiento temprano adecuado a cada paciente y contribuir así de manera significativa a la erradicación de la malaria.

"La herramienta de diagnóstico está basada en una plataforma tecnológica previamente desarrollada en el IMB-CNM que incluye una matriz de celdas electroquímicas y un componente fluídico en papel, aplicada con éxito a la detección multiplexada de biomarcadores de enfermedades pulmonares", indica César Fernández.

En este proyecto “adaptaremos la tecnología existente fabricando matrices de electrodos de oro con geometrías particulares que puedan mejorar las prestaciones analíticas del dispositivo en la Sala Blanca del IMB-CNM, a la vez que rediseñaremos la parte fluídica para producir una herramienta fácil de utilizar por personal no entrenado y que pueda ser llevada a campo para el diagnóstico descentralizado de esta enfermedad”, agrega.

Investigación en biomedicina y salud en España y Portugal a través de una convocatoria dotada con 25,3 millones de euros

La Fundación “la Caixa” es la impulsora de la sexta convocatoria CaixaResearch de Investigación en Salud, que anunció ayer los 33 nuevos proyectos de investigación que reciben una ayuda de hasta 500.000 euros o de hasta un millón de euros.

La convocatoria apoya proyectos de investigación básica, clínica o traslacional de excelencia científica y de impacto social en los ámbitos de estudio de las enfermedades cardiovasculares y las infecciosas, en oncología y en neurociencias, así como proyectos que desarrollan tecnologías facilitadoras en estos ámbitos.

Entre los seleccionados hay proyectos orientados a luchar contra la resistencia a los antibióticos de las superbacterias; a identificar nuevos biomarcadores para predecir el riesgo de recaídas en la leucemia linfoblástica aguda; a generar glóbulos rojos para el tratamiento de pacientes con anemia falciforme; a crear un dispositivo de bajo coste y fácil manejo que permita realizar pruebas de detección masiva de malaria en regiones en vías de desarrollo, o a diseñar una herramienta digital para prevenir el suicidio de personas en riesgo, entre otros.

La convocatoria CaixaResearch de Investigación en Salud de la Fundación ”la Caixa” se realiza en colaboración con la Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Enseñanza Superior de Portugal, que en esta edición subvenciona 5 de los 11 proyectos portugueses seleccionados. Además, la Fundación Luzón colabora con la convocatoria cosubvencionando un proyecto sobre esclerosis lateral amiotrófica (ELA).