Combatir el C¨¢ncer: C¨®mo la Computaci¨®n Cu¨¢ntica ayuda en la lucha

Con toda la tecnolog¨ªa que hemos descubierto y creado en los ¨²ltimos 40 a?os, con todo lo que podemos hacer y encamin¨¢ndonos a un futuro a medio plazo de veh¨ªculos voladores y comida descargada de Internet, y para curar enfermedades como el c¨¢ncer, azote de la Medicina moderna, todav¨ªa haya que usar tratamientos que a d¨ªa de son efectivos -aunque no al 100%- pero obsoletos. Para poneros un ejemplo, s¨®lo en Espa?a se detectan al a?o 25.000 c¨¢nceres de mama, uno de los muchos tipos de c¨¢ncer.

Acelerar el proceso con la Tecnolog¨ªa

Actualmente, las personas que padecen c¨¢ncer de mama suelen someterse a quimioterapia y, antes de saber si los f¨¢rmacos suministrados est¨¢n reduciendo o erradicando el tumor, tienen que esperar meses. Ahora, gracias a los avances tecnol¨®gicos, un grupo de investigadores de la Case Western Reserve University est¨¢ trabajando en un sistema pionero que mejora el diagn¨®stico y el tratamiento de este tipo de enfermedades.

El equipo ha desarrollado una t¨¦cnica que denomina MRF, Magnetic Resonance Fingerprinting, una resonancia capaz de detectar la eficacia de la quimioterapia despu¨¦s de una sola dosis. Seg¨²n Mark Griswold, profesor de radiolog¨ªa en Case Western Reserve y director de investigaci¨®n de imagen por resonancia magn¨¦tica: ¡°Creemos que podemos comenzar a detectar cambios en una semana, en comparaci¨®n a los seis meses que se necesitan en la actualidad. Esto es importante tanto para la evoluci¨®n del paciente como para su calidad de vida, porque si no funciona la quimioterapia, est¨¢s envenenando tu cuerpo en vano¡±.

La MRF proporciona a los m¨¦dicos que interpretan una Resonancia Magn¨¦tica por Imagen (MRI) el mismo grado de precisi¨®n cuantitativa a la hora de evaluar las propiedades de los tejidos, en lugar de confiar exclusivamente en su experiencia y decidir de manera subjetiva si el brillo o el color de un ¨¢rea en particular indican que el tejido est¨¢ o no sano. Gracias a ello, se pueden elaborar diagn¨®sticos de forma directa con mayor precisi¨®n. En la actualidad, la t¨¦cnica ya es utilizada en una docena de centros m¨¦dicos universitarios, y se espera una adopci¨®n m¨¢s amplia en los pr¨®ximos a?os.

Esos patrones de uso intensivo de datos son comparados a posteriori con una vasta librer¨ªa de tejidos con una ¡°huella digital¡± de resonancia magn¨¦tica conocida, que puede ser calculada de manera directa a partir de simulaciones f¨ªsicas. Con suficiente precisi¨®n, la combinaci¨®n de patrones podr¨ªa utilizarse por s¨ª misma para diagnosticar c¨¢ncer de colon o cerebral, y evitar as¨ª que los pacientes tengan que someterse a procedimientos de diagn¨®stico invasivos y dolorosos.

En enfermedades como la esclerosis m¨²ltiple y la epilepsia, los esc¨¢neres MRF pueden detectar cambios en el cerebro que son invisibles con m¨¦todos convencionales, pero que son cl¨ªnicamente m¨¢s significativos que los que los m¨¦dicos pueden detectar hoy en d¨ªa. Esto podr¨ªa ayudar a predecir mejor c¨®mo va a evolucionar la enfermedad en un paciente o a determinar si los nuevos medicamentos son efectivos para combatir las patolog¨ªas.

Este nuevo m¨¦todo es prometedor, pero dise?ar los esc¨¢neres para diagnosticar enfermedades de manera r¨¢pida y precisa supone un gran desaf¨ªo computacional, que requiere enfoques innovadores. Los investigadores de Case Western Reserve han encontrado la soluci¨®n a esta problem¨¢tica en los algoritmos creados por el equipo de computaci¨®n cu¨¢ntica de Microsoft. Estos algoritmos, creados para aprovechar las ventajas de los ordenadores cu¨¢nticos del futuro, se basan en los principios de la f¨ªsica cu¨¢ntica para resolver problemas computacionales extremadamente complejos.

Tambi¨¦n son muy ¨²tiles cuando hablamos de problemas de optimizaci¨®n, ya que requieren de una potencia de c¨¢lculo que rebasa los l¨ªmites de la tecnolog¨ªa actual. Estos avances pueden ayudar a los m¨¦dicos a detectar el c¨¢ncer y otras patolog¨ªas en un estadio m¨¢s temprano de la enfermedad y evitar as¨ª procedimientos m¨¢s invasivos como las biopsias, uno de los objetivos que m¨¢s persigue la Medicina en la actualidad. Aqu¨ª, en el blog de Microsoft ten¨¦is una profunda explicaci¨®n sobre el proceso y los algoritmos que usa.