El cáncer de pulmón es el tipo de cáncer más agresivo y con mayor tasa de mortalidad en todo el mundo. Por ello, su detección a tiempo es de suma importancia para detener su progresión.
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Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las estimaciones GLOBOCAN 2020 de incidencia y mortalidad por cáncer, elaboradas por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC), revelan que el cáncer de pulmón sigue siendo la principal causa de muertes relacionadas con el cáncer, y se calcula que en 2020 causará 1,8 millones (18%).
Para hacer frente a este problema, investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) y del laboratorio STORM desarrollaron un robot en miniatura capaz de introducirse en los pulmones para detectar y tratar los primeros signos de cáncer. Este tentáculo ultrasuave, de sólo 2 milímetros de diámetro y controlado por imanes, puede acceder incluso a los bronquios más diminutos, lo que podría revolucionar el tratamiento del cáncer de pulmón.
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“El robot puede hacerse arbitrariamente pequeño y blando, navegando así en profundidad y con un traumatismo mínimo o nulo para el paciente”, explicó a Metro el Dr. Giovanni Pittiglio, investigador de la Facultad de Medicina de Harvard y coautor del informe.
Como se indica en la investigación, la cirugía es el tratamiento estándar para el cáncer de pulmón en fase inicial. Sin embargo, a menudo implica procedimientos invasivos y una importante extirpación de tejido. Aunque los programas de detección precoz del cáncer de pulmón han mejorado las tasas de supervivencia, también han puesto de manifiesto la urgente necesidad de métodos no invasivos para diagnosticar y tratar a los pacientes en una fase temprana.
Además de mejorar la navegación dentro de los pulmones durante las biopsias, el robot con tentáculos magnéticos podría allanar el camino a tratamientos mucho menos invasivos, permitiendo a los médicos centrarse exclusivamente en las células malignas y preservando al mismo tiempo el tejido sano y la funcionalidad de los órganos.
“Este nuevo enfoque tiene la ventaja de ser específico para la anatomía, más blando que ella y totalmente controlable en su forma mediante imanes. Estas tres características principales tienen el potencial de revolucionar la navegación dentro del cuerpo”, concluyó el profesor Pietro Valdastri, director del laboratorio STORM y supervisor de la investigación.
Los investigadores realizaron pruebas con el robot de tentáculos magnéticos dentro de los pulmones de un cadáver y descubrieron que puede penetrar un 37% más que los equipos estándar, al tiempo que causa menos daños en los tejidos. El equipo está reuniendo ahora los datos necesarios para iniciar ensayos en humanos.
Metro habló con el Dr. Giovanni Pittiglio para saber más.
2
milímetros de diámetro es la dimensión del minirobot.
Dos robots son mejor que uno
-Los investigadores también han explorado métodos para controlar dos robots magnéticos independientes.
-Estos dos dispositivos colaborarían dentro de un área confinada de la anatomía humana.
-Uno manejaría una cámara, mientras que el otro controlaría un láser para la extirpación de tumores.
-Los dispositivos están construidos en silicona para minimizar el daño tisular y son guiados por imanes montados en brazos robóticos fuera del cuerpo del paciente.
-Utilizando una réplica de cráneo, el equipo probó con éxito el uso de dos robots para cirugía cerebral endonasal.
“Se trata de una contribución significativa al campo de la robótica controlada magnéticamente. Nuestros hallazgos demuestran que se pueden realizar procedimientos de diagnóstico con una cámara, así como procedimientos quirúrgicos completos, en espacios anatómicos pequeños.”
— Zaneta Koszowska, investigadora de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Eléctrica de Leeds y autora principal del trabajo
Entrevista
Dr. Giovanni Pittiglio,
investigador de la Facultad de Medicina de Harvard, EE.UU.
P: ¿Qué historia hay detrás del desarrollo de este minirobot?
- El objetivo de nuestra investigación siempre ha sido llevar la ayuda diagnóstica y curativa a lo más profundo de la anatomía. Para lograrlo, investigamos el uso de imanes, ya que no requieren accionamiento a bordo y pueden facilitar la miniaturización del robot a pequeña escala. La idea es que podamos controlarlo a distancia dentro de la anatomía, sin contacto directo. De este modo, el robot puede hacerse arbitrariamente pequeño y blando, navegando así en profundidad y con un traumatismo mínimo o nulo para el paciente.
P: ¿Cómo consigue su robot entrar en los pulmones?
- El control del robot se consigue generando campos magnéticos de alta intensidad desde el exterior del cuerpo del paciente. El robot a pequeña escala, compuesto de un material blando que reacciona magnéticamente, responde al campo magnético aplicado cambiando su forma de manera preprogramada. El campo de alta intensidad se genera con potentes imanes permanentes que se mueven alrededor del paciente mediante manipuladores robóticos.
P: ¿Cómo se compara este robot con los equipos estándar utilizados para los mismos fines?
- Comparamos las herramientas semirrígidas estándar en un modelo cadavérico de pulmón humano y demostramos que podemos llegar más profundo en el árbol bronquial y con menos deformación de la anatomía.
P: ¿Qué hace este dispositivo una vez que está en los pulmones?
- Una vez alcanzado el tumor, se pueden realizar operaciones de diagnóstico, como una biopsia, o administrar terapia. En nuestro trabajo hasta ahora, hemos demostrado cómo la terapia fototérmica dirigida tiene el potencial de tratar el cáncer, sin afectar al tejido sano del entorno.