La computación cuántica ya contribuye a avanzar en la lucha contra el cáncer
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Científicos estadounidenses han desarrollado la técnica Magnetic Resonance Fingerprinting, una resonancia magnética capaz de reducir el plazo de evaluación de la eficacia de la quimioterapia de seis meses a solo una semana. Los algoritmos que lo permiten, creados por el equipo de informática cuántica de Microsoft, también ofrecen escaneos hasta tres veces más rápidos.
El cáncer sigue siendo la segunda causa de mortalidad en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud, pero también se producen avances que contribuyen a ganar batallas contra esta enfermedad y muchos de ellos tienen base tecnológica.
Por ejemplo, un grupo de investigadores de la Universidad estadounidense Case Western Reserve University ha desarrollado un sistema pionero que mejora el diagnóstico y el tratamiento del cáncer, denominado Magnetic Resonance Fingerprinting, (MRF), una resonancia capaz de detectar la eficacia de la quimioterapia tras el suministro de una sola dosis.
El diseño de los escáneres para el diagnóstico rápido y preciso de enfermedades supone un gran desafío computacional, que requiere de aproximaciones innovadoras. En este sentido, los investigadores de Case Western Reserve han encontrado la solución a esta problemática en los algoritmos creados por el equipo de computación cuántica de Microsoft.
Estos algoritmos, creados para aprovechar las ventajas de los ordenadores cuánticos del futuro en ordenadores convencionales, se basan en los principios de la física cuántica para resolver problemas computacionales extremadamente complejos. También son muy útiles cuando se trata de escenarios en los que el objetivo es la optimización en el funcionamiento de sistemas complejos, ya que habitualmente esto requiere de una potencia de cálculo que rebasa los límites de la tecnología actual. Estos avances pueden ayudar a los médicos a detectar el cáncer y otras patologías que afectan a los tejidos en un estadio más temprano de la enfermedad y evitar así procedimientos más invasivos, como las biopsias.
Según explica Microsoft, Magnetic Resonance Fingerprinting es una técnica que proporciona a los médicos que interpretan una Resonancia Magnética por Imagen (MRI) una gran precisión a la hora de evaluar las propiedades de los tejidos. Dicho de otra manera, mediante esta resonancia los oncólogos pueden elaborar diagnósticos con mayor precisión en lugar de confiar exclusivamente en su experiencia o en los procedimientos estándar.
El valor añadido de MRF se basa en la posibilidad de identificar cuál, de entre todo un universo exponencialmente inmenso de posibles secuencias de pulso de radiofrecuencia, producirá escaneos rápidos y con la suficiente precisión para distinguir entre tejido sano y diferentes manifestaciones patológicas. Debido a que cada secuencia está compuesta de numerosos pulsos individuales, que pueden variar en ángulo, intensidad o duración de manera individual, el número de secuencias potenciales para capturas complejas es inmenso. Tanto es así, que rivaliza con el número de átomos en el universo visible.
Estas secuencias de pulso tomadas por los algoritmos creados por el equipo de la tecnológica brindan escaneos hasta tres veces más rápidos que los anteriores. “El uso de dichos algoritmos aumenta el rendimiento, reduce costes y mejora el acceso a diagnósticos que pueden salvar vidas, sobre todo si consideramos que el solo uso de Resonancia Magnética por Imagen convencional puede alargar drásticamente los tiempos de espera”, expresa Microsoft.
Los escáneres MRF pueden contribuir a predecir cómo va a evolucionar la enfermedad en un paciente o a determinar si los nuevos medicamentos son efectivos para combatir patologías como, por ejemplo, la esclerosis múltiple y la epilepsia. En la actualidad, la técnica ya es utilizada en una docena de centros médicos universitarios, y se espera una adopción más amplia en los próximos años.
