El ingeniero leonés que vence a la muerte

Es una de las mejores noticias para los enfermos de cáncer. El ingeniero Carlos Castro, alma de Leuko, ha conseguido crear un sistema que lee de manera inmediata los glóbulos blancos del paciente con el fin de precisar si está o no en condiciones de recibir su sesión de quimioterapia. Castro González ha alumbrado un proyecto que vence a la muerte. El proyecto comenzó en 2014 cuando los cuatro co-fundadores del proyecto Leuko —Aurelien Bourquard, Álvaro Sánchez-Ferro, Ian Butterworth y Carlos Castro— se conocieron en el marco del programa de innovación Madrid-MIT M+Visión impulsado por la Fundación Madri+d. «Este programa seleccionaba cada año a diez investigadores de todo el mundo para que trabajaran en el MIT generando nuevos proyectos de innovación biomédica que involucraran a instituciones de Madrid y Boston», recuerda el ingeniero leonés, que precisa que el objetivo era identificar grandes problemas clínicos no resueltos y proponer soluciones tecnológicas viables. Durante los primeros meses, el equipo se dedicó a acompañar a médicos de distintas especialidades en hospitales de Madrid y a observar los retos a los que se enfrentan en su práctica diaria. Fue en una de esas visitas, en el departamento de oncología, cuando descubrieron que muchos pacientes de cáncer, como consecuencia a sus tratamientos de quimioterapia, sufrían inmunosupresión cuando sus defensas o glóbulos blancos caían a niveles muy bajos. «Esto les dejaba expuestos a frecuentes infecciones que pueden ser mortales», explica. Fue en ese momento cuando nació la idea de Leuko, un dispositivo portátil que toma una foto a través de la piel en el dedo. «Así, permite monitorizar los niveles de glóbulos blancos del paciente de manera sencilla y continua para que los oncólogos puedan actuar en caso de que estén en alto riesgo», subraya Carlos. Esta propuesta fue seleccionada por el panel del programa M+Visión —compuesto por científicos de MIT, médicos de Harvard y expertos en desarrollo de negocio de la industria— y recibió financiación inicial del programa para comenzar a desarrollar la tecnología.

Leuko permite monitorizar los niveles de glóbulos blancos del paciente de manera sencilla y continua para que los oncólogos puedan actuar en caso de que estén en alto riesgo

El ingeniero leonés considera que para el desarrollo de proyectos en el área de la bioingeniería es fundamental poder contar con un equipo multidisciplinar que involucre a médicos e ingenieros. «En nuestro caso, el equipo de ingeniería en MIT se encargó de desarrollar un pequeño sistema de microscopía para captar las imágenes y algoritmos para analizarlas automáticamente y obtener un resultado», precisa Castro-González, que subraya que era necesario poder testarlo en pacientes con el fin de comprobar su eficacia. Para lograrlo, establecieron una colaboración con el equipo del Departamento de Hematología en el Hospital La Paz, donde tratan a diario con los pacientes de cáncer a los que su tecnología pretendía ayudar. En La Paz, el equipo trabajó con las doctoras Carolina Cerrato, Karen Humala y Marta Fabra. «Ellas nos apoyaron en la elaboración de un protocolo para poder testar nuestro prototipo, en su aprobación por el comité ético del hospital y en el reclutamiento de pacientes», resalta.

Fue gracias a esta cooperación que pudieron testar nuestro prototipo en condiciones reales y obtener imágenes de pacientes antes de que recibieran quimioterapia, cuando sus glóbulos blancos están en niveles normales, y después, cuando sus glóbulos blancos caen a niveles muy bajos que les ponen en alto riesgo de infección. «Tras analizar estas imágenes demostramos que, simplemente usando nuestro dispositivo, somos capaces de diferenciar ambos casos de manera totalmente no invasiva, simplemente ‘mirando’ a través de la piel y sin necesidad de una muestra de sangre», afirma.

Con ello, Leuko consigue impedir que se ponga en marcha el proceso de neutropenia, que sucede cuando los niveles de neutrófilos —las células blancas más comunes que se encargan de combatir infecciones— caen a niveles peligrosamente bajos. Este proceso resulta muy peligroso porque, si un paciente desarrolla una infección o fiebre mientras tiene neutropenia —un suceso conocido como neutropenia febril— su organismo no tiene medios para combatirla, un problema que puede resultar siendo letal. De hecho, cada año en la Unión Europea, 1.5 millones de pacientes comienzan tratamientos de quimioterapia y de ellos, 250.000 acaban siendo hospitalizados debido a un episodio de neutropenia febril. «Las consecuencias clínicas cuando esto sucede son muy negativas: 18.000 de estos pacientes mueren como consecuencia de la infección (un 7,2%) y los que se recuperan tienen que posponer sus ciclos de quimioterapia y empeoran sus perspectivas de curación. Además, cada una de estas hospitalizaciones tiene un coste aproximado de 25.000 euros por lo que los sistemas sanitarios en Europa gastan cada año 6.250 millones de euros sólo en este problema», advierte.

Cada año en la Unión Europea, 1.5 millones de pacientes comienzan tratamientos de quimioterapia y de ellos, 250.000 acaban siendo hospitalizados debido a un episodio de neutropenia febril

La tecnología de Leuko consiste en un sistema de microscopía portátil que es capaz de tomar vídeos a través de la piel, en concreto en una zona del dedo llamada el lecho ungeal, que se encuentra justo encima de la uña. «Se trata de una zona anatómica única del cuerpo porque allí existen microcapilares muy superficiales que, además, discurren paralelos a la superficie. Esto nos permite tomar vídeos donde podemos observar la sangre fluyendo por ellos. Además, estos capilares tienen aproximadamente el mismo diámetro que un glóbulo blanco por lo que estas células deben pasar una a una por ellos», explica. Carlos Castro-Gonzalez añade que en este contexto, usan una iluminación específica que es absorbida por los glóbulos rojos mientras que los glóbulos blancos son transparentes a ellay, a partir de estos vídeos, desarrollan algoritmos de inteligencia artificial que analizan las imágenes, detectan esas partículas brillantes y proporcionan una estimación para el paciente.

Imagen del equipo Leuko en Harvard. DL

Otra de las ventajas de Leuko es que puede aplicarse a más tipos de pacientes y si bien su objetivo inmediato es comenzar su ayuda a pacientes de quimioterapia, planean extender su solución a otras poblaciones que también se pueden beneficiar de una monitorización más continua de sus glóbulos blancos. Como ejemplo, ponen a los pacientes de alto riesgo de Urgencias, que pueden ser identificados, con los que su tratamiento podría priorizarse con antibióticos con el fin de evitar casos de sepsis. «Además, muchos pacientes, más allá de la quimioterapia, toman medicamentos que, como efecto secundario, producen una bajada de defensas. Éste es el caso para ciertos pacientes de esclerosis múltiple, esquizofrenia o parkinson. Pues bien, el uso de estos medicamentos en combinación con nuestro dispositivo podría resultar en tratamientos más seguros y efectivos», defiende.

Los análisis clínicos comenzaron a finales de 2016. Durante un año, se reclutó a pacientes y se testó un prototipo en 45 pacientes en dos hospitales: el Massachusetts General Hospital (Boston) y el Hospital La Paz (Madrid). Tras analizar 22 muestras de once pacientes obtuvieron suficiente robustez estadística para demostrar que la solución era capaz de diferenciar de forma robusta a aquellos pacientes con niveles peligrosamente bajos respecto a aquéllos con valores normales. Estos resultados constituyen la prueba de concepto clínica que ha sido publicada por la prestigiosa revista Nature Scientific Reports . 

Los integrantes de Leuko han mantenido ya conversaciones con varias empresas que se han interesado por su trabajo. Recientemente, Sanitas les seleccionó para su programa Sanitas Disruptive y ahora están explorando vías que permitan trasladar esta solución a los pacientes. «Philips también nos está apoyando a través de su programa HealthWorks donde tenemos el privilegio de poder trabajar con expertos de esta empresa e identificar potenciales áreas de colaboración. También nos han contactado empresas farmacéuticas interesadas en explorar cómo aplicar esta solución para sus pacientes», subraya Carlos Castro, que añade que, además, el equipo está trabajando para conseguir una ronda de financiación que permita completar el desarrollo de producto y lanzar los primeros pilotos con centros hospitalarios. Y es que, los miembros de Leuko estiman que el uso del dispositivo podría reducir el 50% de las hospitalizaciones causadas por neutropenia en pacientes de quimioterapia, unos datos que revelan que se podría salvar la vida a más 9.000 pacientes al año en la Unión Europea además de una reducción del gasto sanitario para estos pacientes.

Los datos revelan que se podría salvar la vida a más 9.000 pacientes al año en la Unión Europea además de una reducción del gasto sanitario para estos pacientes

Carlos Castro-González destaca la «extraordinaria» experiencia de trabajar en el MIT. Subraya la existencia de una mentalidad en la que «nada es imposible». «Cualquier problema que se proponga puede ser resuelto. Creo que este espíritu contribuyó a que, en el equipo, decidiéramos apostar desde el principio por una solución muy innovadora, pero muy arriesgada también: hacer una medición no invasiva a través de la piel», precisa. El ingeniero considera que en muchos ámbitos esta propuesta habría sido considerada ingenua o poco realista. «La premisa imperante en MIT es que si un problema es lo suficientemente importante se podrán encontrar los recursos para desarrollar una solución y esta mentalidad hace que muchas de estas propuestas que al principio parecen imposibles acaben convirtiéndose en realidad», dice. Y es que advierte de que el desarrollo de tecnologías biomédicas requiere procesos más largos para desarrollar un prototipo, conseguir autorización para testarlo en pacientes, analizar los datos y realizar varias interaciones hasta que todo encaja. «Los cuatro co-fundadores hemos trabajado juntos durante los últimos cuatro años porque creíamos en este proyecto y no es fácil encontrar a gente con tanto talento como ellos que estén dispuestos a perseverar y renunciar a otras opciones profesionales».