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innovadores menores de 35

Héctor Gómez, 34

Crea métodos computacionales capaces de predecir cómo evolucionará el cáncer de próstata en cada paciente

Universidad de A Coruña

Héctor Gómez (Crédito: Pablo Vázquez y Álba López)

Un paciente puede llegar a convivir durante 30 años con un cáncer de próstata sin que afecte apenas a su calidad de vida. En otros casos, sin embargo, tras una detección temprana, el tumor progresa rápido y genera metástasis. ¿Cómo saber de antemano cuál será la evolución de la patología en cada caso? Esa es la pregunta que el joven investigador Héctor Gómez está tratando de responder con ayuda de la informática y las matemáticas. Una cuestión que puede contribuir a salvar millones de vidas y generar importantes ahorros en los sistemas de salud de todo el mundo.

Gómez, Doctor Ingeniero de Caminos y profesor de la Universidad de A Coruña (España), explica que la mayoría de los cánceres de este tipo se diagnostican cuando están localizados en la próstata, es decir, en una fase inicial. Tras su detección, existen dos posibilidades. La primera es no tratar al paciente y mantenerlo en un régimen de vigilancia activa. Según este protocolo, se le realizan pruebas regularmente y, en caso de que el cáncer avance, se inicia un tratamiento. La segunda es comenzar desde el principio con una terapia muy agresiva y con importantes efectos secundarios. Ésta consiste, o bien en extirparla próstata, o en someterla a una intensa radioterapia.

Ante esta disyuntiva, los datos indican que a menudo los médicos no aciertan al recomendar al paciente cuál de los dos caminos debe seguir. "En Estados Unidos más de 100.000 hombres son sobretratrados cada año, y al mismo tiempo, el 30% de los pacientes a los que se recomienda no someterse a ninguna terapia acaban muriendo a causa del cáncer", explica Gómez.

Para abordar este problema, este joven está desarrollando una serie de teorías matemáticas y modelos computacionales con los que predecir la evolución del cáncer en cada paciente y ayudar al médico a mejorar sus recomendaciones. Hasta ahora los oncólogos se basan en las Tablas de Partin para asesorar a los pacientes sobre su tratamiento. Estas tablas se elaboran desde 1993 a partir de tres datos clínicos básicos: la concentración del biomarcador de cáncer de próstata PSA, medida en un análisis de sangre, y el estadío del tumor y su agresividad, detectables en una biopsia.

En el caso del sistema de Gómez, la recomendación está basada en sus modelos matemáticos que están "alimentados" por una mayor cantidad de datos y de mejor calidad y cuyo perfeccionamiento está guiado por técnicas de aprendizaje de máquinas. Además de los datos de las Tablas de Partin, sus algoritmos utilizan, por ejemplo, todo el historial de mediciones de PSA del paciente e información sobre la geometría de la próstata y el tumor extraída de imágenes médicas.

Una ‘foto’ del tumor

El uso de la información procedente de las resonancias magnéticas es uno de los elementos más innovadores del proyecto, ya que permite potenciar la personalización del enfoque de Gómez. El joven asegura que el campo de la imagen biomédica, la resolución de las pruebas de imagen está creciendo exponencialmente, duplicándose cada pocos años. Esta mejoría ha sido tal que, mediante las actuales técnicas de resonancia magnética, es posible determinar con precisión la forma concreta de un tumor de próstata y su localización, datos que los médicos desconocían hasta hace muy poco.

Gómez utiliza una tecnología emergente llamada análisis isogeométrico para extraer y procesar esa información útil de las resonancias de cada paciente. Hasta ahora, los métodos computacionales que se empleaban para este fin se veían obligados a prescindir de información sobre la forma del tumor y la próstata. Si querían tener en cuenta estos datos, debían realizar una serie de cálculos intermedios complejos que ralentizaban y volvían impreciso el proceso. El análisis isogeométrico evita la necesidad de realizar algunos de esos cálculos intermedios y acelera y mejora la extracción de datos. Gracias a él, Gómez puede incorporar directamente esta información a sus algoritmos y usarla para desarrollar y validar de sus modelos sobre el crecimiento del cáncer.

Gómez recibió en 2012 una beca de 1,5 millones de euros a cinco años del Consejo de Investigación Europeo para desarrollar este proyecto (MuSIC) y llevar la modelización del cáncer a la práctica clínica. En la primera fase están utilizando para diseñar sus modelos datos de pacientes del Hospital Universitario de A Coruña y de la Asociación Radiológica de Austin (EEUU) que han sido diagnosticados de cáncer localizado y siguen el protocolo de vigilancia activa. El joven explica que han desarrollado varios modelos piloto que "son capaces de reproducir varios de los fenómenos observados en cáncer de próstata" y les queda "terminar de poner a punto la tecnología y empezar a usarla de forma predictiva".

Según la vicepresidenta de Cyber Security Innovation de IBM, Marisa Viveros, que es miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 España, este joven investigador" no sólo demuestra características de innovador, sino además, capacidades de organización que permiten multiplicar esa innovación". - Elena Zafra

Aquí puedes ver el vídeo de la presentación de su proyecto en EmTech España 2014

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