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La eliminación no invasiva del cáncer es posible gracias a una nueva investigación israelí

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Agencia AJN.- Una combinación de ultrasonidos de baja frecuencia y nanoburbujas inyectadas puede servir para eliminar tumores malignos de forma no invasiva, como se ha observado en modelos animales.

La nueva tecnología no invasiva ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Tel Aviv (TAU) y publicada en la revista Nanoscale con el título «Mecanoterapia con ultrasonidos mejorados con nanoburbujas de baja frecuencia para la cirugía no invasiva del cáncer».

Las nanoburbujas y las ondas de ultrasonido hacen que las burbujas concentradas en el tumor canceroso exploten. El tratamiento se llevó a cabo con niveles de presión bajos y seguros y se centró sólo en la zona del tumor, lo que evita el daño a los tejidos sanos y evita la toxicidad fuera del objetivo, término que se utiliza para referirse al efecto de la unión de un fármaco a proteínas u otras moléculas del cuerpo distintas de aquellas a las que el fármaco debía unirse, lo que puede causar efectos secundarios potencialmente dañinos.

El estudio se llevó a cabo bajo la dirección del estudiante de doctorado Mike Bismuth del laboratorio de la Dra. Tali Ilovitsh en el departamento de ingeniería biomédica de la TAU, en colaboración con el Dr. Dov Hershkovitz del departamento de patología. La profesora Agata Exner, de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland, también participó en el estudio.

«Nuestra nueva tecnología permite, de forma relativamente sencilla, inyectar nanoburbujas en el torrente sanguíneo, que luego se congregan en la zona del tumor canceroso», señaló Ilovitsh. «Después, mediante un ultrasonido de baja frecuencia, hacemos explotar las nanoburbujas y con ello el tumor».

Los investigadores explican que, en la actualidad, el método más habitual para tratar el cáncer es la extirpación quirúrgica del tumor, en combinación con tratamientos complementarios como la quimioterapia y la inmunoterapia.

El uso de ultrasonidos terapéuticos para destruir el tumor canceroso es una alternativa no invasiva a la cirugía que tiene ventajas e inconvenientes. Por un lado, permite un tratamiento localizado y focalizado; el uso de ultrasonidos de alta intensidad puede producir efectos térmicos o mecánicos mediante la entrega de una potente energía acústica a un punto focal con alta precisión espacio-temporal. Este método se ha utilizado para tratar eficazmente tumores sólidos en el interior del cuerpo. También permite tratar a pacientes que no son aptos para la cirugía de resección del tumor.

El inconveniente, sin embargo, es que el calor y la alta intensidad de las ondas ultrasónicas pueden dañar los tejidos cercanos al tumor.

En el estudio actual, Ilovitsh y su equipo han trabajado para superar este problema. En el experimento realizado en un modelo animal, los investigadores lograron destruir el tumor inyectando nanoburbujas en el torrente sanguíneo en lugar de en el propio tumor, como se hacía hasta ahora, en combinación con ondas de ultrasonido de baja frecuencia.

«La combinación de nanoburbujas y ondas de ultrasonido de baja frecuencia proporciona una focalización más específica en la zona del tumor y reduce la toxicidad fuera del objetivo», explicó Ilovitsh. «La aplicación de la baja frecuencia a las nanoburbujas provoca su hinchazón y explosión extremas, incluso a bajas presiones. Esto permite llevar a cabo la destrucción mecánica de los tumores a umbrales de baja presión».

«Nuestro método tiene las ventajas de los ultrasonidos en el sentido de que es seguro, rentable y está disponible clínicamente; además, el uso de nanoburbujas facilita la focalización de los tumores porque se pueden observar con la ayuda de imágenes de ultrasonidos».

Añadió que el uso de ultrasonidos de baja frecuencia también aumenta la profundidad de penetración, minimiza la distorsión y la atenuación y amplía el punto focal.

«Esto puede ayudar en el tratamiento de los tumores que se encuentran en la profundidad del cuerpo y facilitar el tratamiento de volúmenes tumorales más grandes». El experimento se llevó a cabo en un modelo de ratón con tumor de mama, pero es probable que el tratamiento también sea eficaz contra otros tipos de tumores en animales y, en el futuro, también en humanos.»

Keren Primor Cohen, directora ejecutiva de la empresa de transferencia tecnológica Ramot de la TAU, explicó: «Hemos solicitado varias patentes para proteger esta tecnología y su aplicación. Creemos en el potencial comercial de esta tecnología innovadora en el tratamiento del cáncer y estamos en contacto con varias empresas líderes en Israel y en el extranjero para promoverla.»

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Innovación

Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

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Agencia AJN.- Un nuevo tratamiento desarrollado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem en conjunto con el Cuerpo Médico de las Fuerzas de Defensa de Israel (FDI) podría transformar por completo la atención médica de emergencia en situaciones de trauma severo, tanto en el ámbito militar como civil.

La investigación, publicada recientemente en la revista Scientific Reports, demostró que la activación de una proteína específica —conocida como PKC-ε (Proteína Quinasa C épsilon)— después del inicio de una hemorragia masiva puede triplicar las tasas de supervivencia.

El estudio, liderado por los doctores Ariel Furer y Maya Simchoni del Instituto de Investigación en Medicina Militar (proyecto conjunto entre la Universidad Hebrea y el Cuerpo Médico de las FDI), simuló un shock hemorrágico extrayendo el 35% del volumen sanguíneo de modelos animales. Al aplicar el tratamiento apenas cinco minutos después del inicio de la hemorragia, la supervivencia saltó de un 25% a un 73%.

La clave del tratamiento es que ayuda a estabilizar las funciones cardiovasculares: mantiene la presión arterial, el ritmo cardíaco y la capacidad del corazón para bombear sangre. Además, se observó una mejora en la función mitocondrial del tejido cardíaco, es decir, ayuda a que las células generen energía suficiente para resistir el daño y mantener los órganos funcionando.

“Las hemorragias masivas siguen siendo uno de los mayores desafíos en la medicina de emergencia, tanto en el campo de batalla como en accidentes civiles”, explicó Furer. “Este avance abre una nueva puerta para tratamientos que podrían cambiar radicalmente las tasas de supervivencia en situaciones críticas.”

Actualmente, el tratamiento estándar para este tipo de emergencias es la reposición de fluidos, pero este método muchas veces genera complicaciones adicionales y daños en los tejidos. El enfoque israelí con PKC-ε parece no sólo estabilizar al paciente, sino además proteger los órganos contra ese tipo de daño secundario.

A pesar de los resultados alentadores, los investigadores subrayaron que es necesario avanzar hacia ensayos clínicos para confirmar su efectividad en humanos. Sin embargo, el potencial es enorme, sobre todo para el uso por parte de equipos de primeros auxilios y médicos en zonas de combate o en escenarios de catástrofes.

Con este desarrollo, Israel vuelve a posicionarse a la vanguardia de la medicina de emergencia, aportando conocimiento y soluciones que podrían salvar miles de vidas en todo el mundo.

Fuente: Israel21.

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Ciencia

Científicos israelíes: Modelos generales de inteligencia artificial son mejores que los específicos para médicos para diagnosticar casos complejos

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Agencia AJN.- Un equipo de investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev ha desarrollado una nueva base de datos para evaluar la capacidad de los modelos de propósito general de inteligencia artificial (IA) para diagnosticar casos médicos complejos, según The Press Service of Israel (TPS-IL).

Sus hallazgos, presentados ante la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial en Filadelfia, sugieren que modelos como el GPT-4o podrían ser más efectivos que los diseñados específicamente para la medicina.

Tradicionalmente, los modelos de propósito general de IA se han probado en casos médicos más simples, como preguntas de exámenes o enfermedades comunes, pero no en los casos complejos del mundo real que los médicos suelen enfrentar. Para subsanar esa deficiencia, los investigadores crearon una base de datos de 3.562 informes de casos médicos del BMC Journal of Medical Case Reports, que incluye descripciones detalladas de casos médicos inusuales y sus diagnósticos. Los casos se presentaron mediante preguntas abiertas y de opción múltiple, simulando escenarios de diagnóstico reales.

Los resultados fueron sorprendentes: GPT-4o superó a modelos médicos como Meditron-70B y MedLM-Large en el diagnóstico de esos casos complejos. GPT-4o logró una precisión del 87,9% en preguntas de opción múltiple y del 76,4% en preguntas abiertas, superando a los especializados.

“Nos sorprendió ver que los modelos generales, como GPT-4o, tuvieran un mejor rendimiento que los adaptados para la medicina. Mostramos que los modelos de lenguaje de gran tamaño pueden utilizarse para diagnosticar casos médicos complejos”, afirmó Ofir Ben-Shoham, uno de los investigadores.

La base de datos CUPCase que creó el equipo podría convertirse en una herramienta valiosa para probar nuevos modelos de IA en el futuro. Está abierta al público y puede ampliarse con casos adicionales a medida que se desarrollen nuevos modelos.

“El objetivo era crear un sistema que pudiera evaluar la eficacia de los modelos lingüísticos para diagnosticar casos complejos del mundo real, no solo los comunes”, afirmó el estudiante de doctorado Uriel Peretz.

El doctor Nadav Rapoport, otro miembro del equipo de investigación, explicó que diagnosticar casos complejos puede ser un proceso largo e incierto, lo que genera retrasos y mayores costos para los pacientes. La base de datos CUPCase, al proporcionar casos reales detallados, puede ayudar a acelerar ese proceso y mejorar la atención del paciente.

La investigación tiene diversas aplicaciones prácticas en el ámbito sanitario, principalmente al mejorar la velocidad y precisión de los diagnósticos médicos.

Modelos de IA como GPT-4o podrían ayudar a los médicos a diagnosticar casos médicos complejos con mayor rapidez, reduciendo los retrasos en el diagnóstico y mejorando los resultados de los pacientes.

La base de datos CUPCase, que incluye una colección de casos del mundo real, puede servir como una valiosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones clínicas, ayudando a los médicos a tomar decisiones más precisas, especialmente en casos difíciles o poco frecuentes.

Además, el modelo de IA podría facilitar la formación de profesionales médicos, ofreciendo un recurso interactivo para el aprendizaje de procesos diagnósticos complejos.

Las herramientas basadas en IA también podrían ampliar el acceso a apoyo diagnóstico de expertos en zonas desatendidas, donde los especialistas pueden ser limitados. En entornos de cuidados críticos, los modelos de IA podrían proporcionar asistencia diagnóstica en tiempo real.

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