Un avance tecnológico supone una gran oportunidad en la lucha contra el cáncer y la pandemia del Covid-19.

Los investigadores de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) desarrollan una tecnología para la implantación de sensores en diamantes con el fin de mejorar la resolución de las imágenes de las resonancias magnéticas.

Javier Prior, actual profesor e investigador de la Universidad de Murcia, detalla a IM Médico que "los sensores en los que trabajamos consisten en implantar dentro de un diamante sintético de gran pureza un detector atómico que podemos controlar con un láser".

"Este sensor se puede entender como una pequeña peonza que gracias a la protección del diamante gira sin ser frenada. Su movimiento se puede monitorizar gracias al láser y a microondas y es sensible al campo magnético de las moléculas que estén presentes en las muestra clínicas que situamos. A través de distintos protocolos de medida sobre el sensor podemos realizar Resonancias Magnéticas Nucleares de moléculas individuales. Es una técnica que se conoce como nano-NMR", precisa.

Si bien se trata de una tecnología que ayudará a prevenir y diagnosticar el cáncer (y que está alineada con el objetivo de reducir un 30 por ciento el número de muertes prematuras por cáncer para 2030), el investigador explica que también será un importante aliado en la lucha contra otras patologías no oncológicas.

"Muchas enfermedades y el envejecimiento en general terminan produciendo moléculas conocidas como radicales libres que se comportan como un pequeño imán que es detectable por nuestro sensor. La producción de radicales libres ocurre durante la respiración oxidativa (cadena de transporte de electrones) en las células metabólicamente activas y durante las explosiones oxidativas que las células inmunes utilizan para metabolizar patógenos extraños", afirma Prior.

Sin embargo, recuerda que "las vías celulares utilizadas para generar y localizar radicales y los mecanismos de los que dependen las células para protegerse del daño oxidativo son poco conocidos. La sobreproducción de especies ROS / RNS también se ha implicado en una amplia gama de patologías que incluyen cáncer, enfermedades autoinmunes, hipertensión y enfermedades neurodegenerativas".

"Por dar un ejemplo llamativo, el parásito de la Malaria genera Fe3+ que no aparece en sangre sana donde sí que hay Fe2+. Nuestro sensor en Alemania detecta el electrón de diferencia que hay entre estos dos cationes. De esta forma se puede detectar la Malaria en una fase precoz", explica.

La tecnología, impulsada por el grupo Quantum Technology y el físico de Universität Ulm, Fedor Jelezko, también podrá facilitar la lucha contra el Covid-19.

El investigador, especialista en Física Cuántica, precisa que "en el caso del Covid esta tecnología no es que detecte de forma precoz el Covid, sino que se utiliza este sensor para realizar nano-NRM del virus. Esto nos permite estudiar mejor, por ejemplo, la diferencia entre las distintas variantes".

"Las Resonancias Magnéticas Nucleares se han utilizado durante mucho tiempo en este tipo de caracterización. Nosotros lo que hacemos es trabajar en la mejor de los Resonadores Magnéticos Nucleares llevando su sensibilidad a escala manométrica", matiza.

Prior incluso va un paso más allá y plantea que "este tipo de situaciones como la que estamos viviendo (la pandemia) se repetirán con mayor o menor intensidad. Desarrollar nueva tecnología que nos permita tener resolución a escala molecular es fundamental. El objetivo último de la investigación que desarrollamos y de todo lo que aprendamos en esta pandemia es sobre todo que tenemos que estar mejor preparados en un futuro".

Fácil de implementar

La tecnología desarrollada, que utiliza las propiedades de la Física Cuántica y tiene una gran sensibilidad a las señales generadas por los chivatos de la enfermedad, resulta tanto fácil como económica de implementar en el Sistema Nacional de Salud (SNS).

"Una de las características principales de esta tecnología es que no es costosa. Mucha de la tecnología basada en la física cuántica necesita de temperaturas criogénicas. Los sensores implantados en diamantes, gracias a la protección que les proporciona la estructura del diamante, trabajan a temperatura ambiente".

El especialista apunta que "en Alemania nos encontramos trabajando con distintos grupos de investigación para determinar qué tipos de enfermedades son susceptibles de ser detectadas de forma precoz. La tecnología ha demostrado que funciona y ahora estamos viendo sus aplicaciones".

En este sentido, advierte que "estamos en una fase similar a cuando Faraday descubrió la electricidad y le preguntó a un primo suyo parlamentario en la Casa de Los Comunes para qué servía la electricidad. Faraday respondió que todavía no lo tenía muy claro pero que habría multitud de aplicaciones, y que no se preocupara que también estaba seguro que los políticos encontrarían una forma de ponerle un impuesto".

Al tratarse de una tecnología tan pionera, solo Alemania y Estados Unidos (los países que la desarrollaron) cuentan con ella de una forma plena. Sin embargo, Priot espera que España se sume a la lista.

"Creo que la Región de Murcia tiene la oportunidad de convertirse en el referente del Sur de Europa en tecnologías cuánticas. Yo como investigador seguiré trabajando desde Alemania en este proyecto independientemente de si se invierte en España. Me gustaría que tuviéramos una posición destacada en su desarrollo como Región y País pero si no es posible yo seguiré trabajando en esta dirección", sentencia.