Los investigadores están acercando a la realidad el uso de ondas acústicas para atacar y destruir tumores cancerosos.

Aunque los médicos llevan utilizando los ultrasonidos de baja intensidad como herramienta de imagen médica desde la década de 1950, los expertos de la Universidad de Waterloo están utilizando y ampliando modelos que ayudan a captar cómo pueden funcionar los ultrasonidos focalizados de alta intensidad (HIFU) a nivel celular.

Dirigido por Siv Sivaloganathan, matemático aplicado e investigador del Centro de Medicina Matemática del Instituto Fields, el estudio descubrió, mediante la ejecución de modelos matemáticos en simulaciones por ordenador, que los problemas fundamentales de la tecnología pueden resolverse sin ningún riesgo para los pacientes reales.

Sivaloganathan, junto con sus estudiantes de posgrado June Murley, Kevin Jiang y la becaria posdoctoral Maryam Ghasemi, crea los modelos matemáticos que utilizan los ingenieros y los médicos para poner en práctica la HIFU. Afirma que sus colegas de otros campos están interesados en los mismos problemas, "pero nos acercamos a esto desde diferentes direcciones".

"Mi lado es utilizar las matemáticas y las simulaciones por ordenador para desarrollar un modelo sólido que otros puedan tomar y utilizar en laboratorios o entornos clínicos. Y aunque los modelos no son tan complejos como los órganos y tejidos humanos, las simulaciones suponen una gran ventaja para los ensayos clínicos".

Uno de los obstáculos que Sivaloganathan está tratando de superar es que, al dirigirse a los cánceres, la HIFU también plantea riesgos para el tejido sano. Cuando se utiliza la HIFU para destruir tumores o lesiones cancerosas, se espera que no se destruya el tejido sano.

Lo mismo ocurre cuando se enfocan las intensas ondas acústicas sobre un tumor en el hueso, donde se libera mucha energía calorífica. Sivaloganathan y sus colegas trabajan para entender cómo se disipa el calor y si daña la médula ósea.

Otros investigadores que trabajan con Sivaloganathan son los ingenieros, que construyen la tecnología física, y los médicos, en particular James Drake, cirujano jefe del Hospital for Sick Children, que estudia la aplicación práctica de la HIFU en entornos clínicos.

Sivaloganathan cree que la HIFU introducirá cambios significativos en los tratamientos del cáncer y otros procedimientos y tratamientos médicos. La HIFU ya tiene aplicación práctica en el tratamiento de algunos cánceres de próstata.

"Es un área que creo que va a ocupar el centro de la medicina clínica", dijo. "No tiene los efectos secundarios negativos de la radioterapia o la quimioterapia. No tiene más efectos secundarios que el efecto del calor, en el que estamos trabajando ahora. También tiene aplicaciones como nueva forma de romper coágulos de sangre e incluso de administrar medicamentos".

El nuevo trabajo de investigación de Sivaloganathan sobre la modelización matemática de la HIFU, "Dimension estimate of uniform attractor for a model of high intensity focussed ultrasound-induced thermotherapy", con los coautores Messoud Efendiyev y June Murley, se publicó recientemente en el Bulletin of Mathematical Biology.

Fuente: University of Waterloo