Impresión 3D aplicada al estudio del alzheimer

Redacción
Sábado, 12 Mayo 2018
Impresión 3D aplicada al estudio del alzheimer - impresoras 3D

La Universidad de Castilla-La Mancha, a través del Laboratorio de Neuroanatomía Humana de la Facultad de Medicina de Albacete, y la Universidad de Pensilvania, Filadelfia (EEUU) está trabajando en un proyecto pionero en el mundo en el que se estudia exhaustivamente la enfermedad de Alzheimer. El objetivo principal del estudio es la aplicación de este trabajo al diagnóstico temprano de la enfermedad, por lo que combina la experiencia del Laboratorio de Albacete con el desarrollo tecnológico y computacional del Departamento de Radiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania.

Enmarcado dentro del convenio de colaboración entre la UCLM y la Universidad de Pensilvania, este proyecto: “Cambios específicos del lóbulo temporal medial en la enfermedad de Alzheimer: Determinación de nuevos biomarcadores mediante la Neuroimagen in vivo/ex vivo”, lo ha presentado su investigador principal en la Universidad regional, Ricardo Insausti, y director del Laboratorio de Neuroanatomía Humana de la Facultad de Medicina de Albacete, que lo lleva a cabo desde la UCLM. 

Ricardo Insausti, acompañado por el vicerrector de Investigación y Política Científica, Julián Garde, ha explicado el grueso de trabajo que están realizando desde hace ya un año, puesto que el desarrollo del proyecto contempla hasta cinco años. 

En este sentido, el catedrático de la UCLM ha indicado que el gran avance de esta investigación reside en que “combina la capacidad y experiencia del Laboratorio con el desarrollo tecnológico y computacional del Departamento de Radiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania, en la que desarrolla su trabajo el investigador principal del proyecto Paul A. Yushkevich. 

De esta forma, el trabajo consiste en la obtener y procesar histológicamente los casos provenientes de donaciones, que son tratados de manera que los cerebros quedan con la forma perfecta del cráneo, según un método desarrollado por el doctor Insausti junto al equipo investigador formado por los doctores: Arroyo Jiménez, Marcos Rabal y Artacho Pérula, con la colaboración del personal técnico: Isidro Medina Lorenzo en la parte técnica de la extracción de cerebro de las donaciones, Mercedes Íñiguez de Onzoño y Franciso Molina como técnicos de laboratorio. 

El estudio ha comenzado a recoger los primeros cerebros de una serie total de 80 casos a elaborar en los 5 años de la duración del proyecto. Una vez obtenidas las imágenes de Resonancia Magnética en la Universidad de Pensilvania de los cerebros de las personas donantes, éstos son remitidos nuevamente a Albacete, donde son examinados y procesados histológicamente (como el panel A de la figura) para determinar exactamente la localización espacial del daño cerebral, así como su cuantificación (grado de la enfermedad de Alzheimer). El procesamiento conlleva el seccionamiento en rodajas de 50 milésimas de milímetro de la totalidad del lóbulo temporal con el hipocampo, requiriendo cientos de secciones por cada caso, y tomando una fotografía de cada corte. Este método intensivo se requiere para la reconstrucción espacial de cada caso en particular, y analizando la presencia o ausencia de patología. La serie de cerebros es complementada con casos de la propia Universidad de Pensilvania.

En este paso de la metodología es indispensable mantener el plano de sección para poder registrar conjuntamente (co-registro) las imágenes de Resonancia Magnética y las imágenes histológicas con los campos “segmentados” directamente en las preparaciones histológicas, para hacer una reconstrucción 3D de cada caso. Para ello se hace una impresión 3D de cada cerebro y sus peculiaridades.

Cada imagen corresponde con un plano espacial de corte diferente, y cada color corresponde a una región diferente dentro del hipocampo. Mediante la combinación de planos se genera una imagen 3D de la estructura entera.

El verdadero avance del proyecto viene dado por la combinación de una técnica anatómica de procesamiento exhaustivo de las muestras de cerebro humano, al alcance de pocos laboratorios, y la tecnología de alta resolución, de imágenes radiológicas, restringida a unos pocos laboratorios en el mundo, con el análisis postmortem del hipocampo del lóbulo temporal medial del cerebro, si está dañada o no, y del grado de daño que muestra. La combinación de la aportación de Albacete en el aspecto neuroanatómico, y de Filadelfia en el aspecto tecnológico-computacional, posibilitan la fusión de las imágenes de cada uno de los laboratorios técnicas dando la máxima resolución de la patología de la enfermedad de Alzheimer en cada uno de sus grados, de leve a severa.

Lógicamente, el propósito último del estudio es la aplicación al diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer, y para ello, el proyecto comprende la aplicación de la herramienta informática que se genere a una serie de casos (3.000) de la base de datos más extensa y mejor caracterizada (ADNI). Ésta será una prueba de concepto en la que se validará esta nueva herramienta como paso previo a la utilización en la clínica.

Una vez conseguida esta herramienta que se basa en la combinación de los procesamientos de ambos laboratorios, en cada caso en particular, se aplicará para “segmentar” el hipocampo del lóbulo temporal medial, y en función de su deformación, atrofia, etc. poder determinar si la persona tiene o va a desarrollar un cuadro de enfermedad de Alzheimer, y en qué grado.

Este conocimiento permitirá valorar el tratamiento óptimo para cada caso y circunstancia, así como separar aquellos pacientes con demencia, pero que cuyas características clínicas no son propiamente las de una enfermedad de Alzheimer (hay más de 30 tipos de demencias), y que pueden beneficiarse de otro tratamiento más adecuado.

En este sentido esta nota de prensa quiere reconocer a través del Dr. Insausti como Director del Laboratorio de Neuroanatomía Humana, e Investigador Principal del proyecto, el agradecimiento que, tanto los estudiantes como los profesionales de la Medicina los cuales se benefician de las donaciones de cuerpo y cerebro a la Ciencia, así mismo quieren expresar su gratitud a quienes, con su generosa donación sólo comparable a las de los donantes de sangre y de órganos, hacen posible el avance de la atención médica.

Este avance se realiza también gracias a la investigación médica, la cual, en nuestro caso debido a la línea que el Laboratorio de Neuroanatomía Humana sigue, puede contar con las donaciones de cuerpo y cerebro de toda la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha que le ayuden a superarse y alcanzar niveles de excelencia internacional.

Etiquetado como: Alzheimer
Aplicación: Medicina
País: España