Debatent sobre eines fotòniques per a pediatria a la 3a trobada anual del BMPN

 Dimecres 17 d'abril, la Xarxa de Fotònica Mèdica de Barcelona (BMPN, per les sigles en anglès) va celebrar la tercera edició de la seva trobada anual. La BMPN es va llançar formalment el març del 2021 com una plataforma per promoure les activitats de recerca i desenvolupament en fotònica que es duen a terme a la regió de Barcelona a través de col·laboracions a llarg termini entre ICFO i els seus socis biomèdics i clínics. L'edició d'enguany va ser coorganitzada amb els dos principals socis mèdics de l'ICFO a l'àmbit de la Pediatria: l'Hospital Infantil Sant Joan de Déu de Barcelona (SJD), on es va celebrar l'esdeveniment, i l'Hospital Universitari Vall d’Hebron, així com els seus respectius instituts de recerca.

Els ponents van repassar diferents tècniques fotòniques d'imatge i monitorització, així com les seves aplicacions recents i en curs en diversos camps de la medicina, amb una atenció especial a les patologies cerebrals i el neurodesenvolupament en pediatria. La sessió va començar amb el Dr. Joan Comella, director de Recerca, Innovació i Aprenentatge de l'Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona i director de l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu (IRSJD). El Dr. Comella va presentar l'esdeveniment destacant l'objectiu fonamental de la seva institució, que se centra a fer investigacions d'última generació sobre malalties rares en nens, i les col·laboracions entre institucions i altres hospitals com a ingredient clau per aconseguir aquest propòsit.

Tècniques de microscòpia d'alta resolució per a aplicacions biomèdiques i clíniques

El Dr. Pablo Loza, responsable de la Instal·lació SLN de l'ICFO, va impartir la primera xerrada per presentar les diferents tècniques de microscòpia desenvolupades pel seu equip, repassant una àmplia varietat d'aplicacions biomèdiques i clíniques. La Dra. Mariona Suñol, patòloga pediàtrica del SJD, va prendre el relleu i va explicar com l'espectroscòpia Raman és una prometedora eina no invasiva per analitzar in vivo les estructures oculars afectades per retinoblastomes, el tumor ocular maligne més freqüent en nens, i avaluar els factors d'alt risc de metàstasi. Recentment, aquest projecte de col·laboració entre ICFO i SJD va rebre el suport financer inicial de la Fundació La Nineta dels Ulls, impulsant encara més la investigació i el coneixement de la malaltia del retinoblastoma i els seus tractaments.

La següent expositora va ser la Dra. Cecilia Jiménez, líder del grup de Recerca Aplicada en Malalties Neuromusculars de l'IRSJD. Va aprofundir en altres tècniques d'alta resolució que també s'exploren en col·laboració amb l'ICFO al voltant de malalties neuromusculars i teràpies innovadores relacionades.

Des d'una perspectiva de recerca més fonamental, el professor de l'ICFO Michael Krieg va explicar els darrers avenços realitzats al seu grup de Neurofotònica i Biologia de Sistemes Mecànics, en particular en relació amb el projecte Fotons com Neurotransmissors Sinàptics (PhAST, per les sigles en anglès). Com va afirmar, el seu èxit en restaurar òpticament la sensibilitat mecànica dels cucs dóna encara més suport a l'ús de la llum com un nou neurotransmissor no invasiu, ràpid i versàtil.

Millores en la magnetoencefalografia per a nounats

Els dos ponents següents van abordar els mètodes magnetoencefalogràfics (MEG) actuals, el seu estat i problemàtiques existents, especialment per als nadons, destacant que els dispositius comercials tenen una mida enorme, són cars i no són ergonòmicament adequats per als nadons.

El professor Fabrice Wallois, director de laboratori del grup de recerca GRAMFC i cap del Departament de Neurofisiologia Clínica Pediàtrica de l'Hospital Universitari d'Amiens-Picardie, va parlar del projecte MAGIC, que se centra en patologies i mecanismes de disfunció al cervell de nens i fetus, segons biomarcadors específics, i avalua directament l'activitat cerebral. El Prof. ICREA de l'ICFO Morgan Mitchell, líder del grup d'Òptica Quàntica Atòmica, va complementar la xerrada anterior compartint la iniciativa “Optically Pumped Magnetometers- Magnetoencephalography”, que treballa per aconseguir magnetòmetres atòmics ultraprecisos de manera que aquests admetin molt millor una fabricació a gran escala sense perdre el seu altíssim rendiment.

Eines no invasives per monitoritzar el cervell del nadó

El professor ICREA de l'ICFO Turgut Durduran, líder del grup de recerca d’Òptica Mèdica de l'ICFO, va reobrir l'esdeveniment després del descans del migdia. Va explicar les diverses eines òptiques que el grup ha desenvolupat al llarg dels anys per a la monitorització hemodinàmica no invasiva d'infants, basades principalment en la combinació de dos mètodes: l'espectroscòpia d'infraroig proper i l'òptica difusa. La tècnica híbrida resultant ofereix als metges informació molt útil sobre el metabolisme d'oxigen als teixits i el flux sanguini dels pacients, permetent als metges fer una millor avaluació de mesures com la perfusió i la pressió intracranial.

Fent èmfasi en aquestes tècniques, el Dr. Joan Sánchez de Toledo, Catedràtic de Cardiologia Pediàtrica de l'SJD i investigador de l'IRSJD, i la Dra. Marta Camprubí, neonatòloga de l'SJD i investigadora de l'IRSJD, van parlar sobre TinyBrains, un projecte de recerca europeu en curs coordinat per ICFO que té com a objectiu comprendre els mecanismes de dany cerebral en nadons amb defectes cardíacs congènits a través de la neuromonitorització. La primera xerrada va descriure els estudis que s'han realitzat amb models animals, mentre que la segona es va centrar en els recents estudis clínics en nadons, explicant com la monitorització del cervell mitjançant aquestes tècniques abans, durant i després de la cirurgia pot ajudar a guiar les accions clíniques a realitzar.

Es va afirmar que la necessitat d'electroencefalografia juntament amb la monitorització hemodinàmica i metabòlica era novament de gran importància per a la protecció de nadons i nens durant convulsions. La Dra. Carme Fonts, cap del Servei de Neurologia del SJD i investigadora de l'IRSJD, va centrar la seva xerrada al voltant d'aquest tema. Finalment, la Dra. Maria Antònia Poca, cap clínica de Neurocirurgia i responsable de la Unitat de Neurocirurgia Pediàtrica de l'Hospital Universitari Vall Hebron, va presentar les recents eines fotòniques per monitoritzar la pressió intracranial de manera no invasiva, en contrast amb els mètodes altament invasius actuals, com el que està desenvolupant el projecte SafeICP.

La trobada anual va finalitzar amb la Dra. Chiara Santolin, investigadora de l'IRSJD i del Centre de Cervell i Cognició de la UPF, que va presentar els seus propers estudis sobre els mecanismes d'adquisició del llenguatge mitjançant imatges òptiques.

Una col·laboració fructífera i continua

En general, la tercera edició de BMPN va mostrar la importància de la interconnexió entre la fotònica i la investigació mèdica, destacant i parant especial atenció en com les eines de neuromonitorització poden millorar la gestió de pacients en pediatria.

Ariadna Martínez, coordinadora del programa Llum per a la Salut d'ICFO, conclou: “És un honor per a nosaltres comptar cada any amb una sala plena en la nostra reunió anual, amb una barreja de perfils professionals que van des de desenvolupadors de tecnologia fins a metges passant per gestors d'innovació, tant des de dins com des de fora de la Xarxa. Els esforços multidisciplinaris prosperen en ambients col·laboratius com aquest, i si bé no és una tasca fàcil (perquè exigeix ​​perspectives diverses, comunicació efectiva i confiança mútua) els resultats són molt enriquidors”.