8
Jul
2019

Desterrar las biopsias a través de la tecnología del ultrasonido

La pasión por crear herramientas tecnológicas para resolver problemas clínicos ha convertido a Carolina en una de las 35 innovadoras y pioneras MIT menores de 35 años de Latinoamérica. Doctorada en Ciencias Biomédicas, trabaja como científica de imágenes médicas liderando el desarrollo de la próxima generación de escáneres ultrasonido, una técnica segura y eficaz que podría desterrar las biopsias para siempre.

Mi nombre es Carolina Amador, nací en Colombia donde hice mis estudios de bachillerato y pregrado universitario en Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingenieros de Medellín- Colombia. Durante ese tiempo de Universidad me preparé para ingresar y vincularme a una de las grandes instituciones de la investigación médica; la Clínica Mayo en Rochester Minnesota Estados Unidos de América a uno de sus programas de doctorado en ciencias Biomédicas. En este proceso, fui becada para hacer el doctorado. Luego de cinco años, de mucho estudio, dedicación e investigación, obtuve el doctorado en Ciencias biomédicas con énfasis en imágenes médicas, en el cual me especialice en desarrollar métodos cuantitativos para diagnosticar patologías de forma no invasiva usando la modalidad de ultrasonido. Mi experiencia en el doctorado fue muy integradora, desde buscar la aplicación, desarrollar la teoría, implementarla en prototipos físicos para ser validados en el laboratorio, hasta modelos de animales y pacientes reales.

A partir de ahí, inicie otra etapa más, especializándome por medio de postdoctorados, estudios, e investigaciones. En esa etapa, cree nuevas ideas y desarrolle nuevos inventos con lo cual logre alcanzar el título de investigadora asociada en el laboratorio de ultrasonido y profesora asistente en el departamento de fisiología e ingeniería biomédica en esta tan prestigiosa institución. En la actualidad soy científica para el departamento de investigación e innovación de ultrasonido para Philips.

Carolina, cuéntanos cómo nació y cuál es la filosofía detrás de tu investigación para diagnosticar y monitorizar la fibrosis hepática de forma económica y no invasiva.

La filosofía de mis investigaciones nace desde que estaba en el programa de ingeniería biomédica en Colombia. En mis clases de física me inmiscuí con el método biomédico y aprendí cómo se aplicaba la física en él. En ese proceso encontré el área de imágenes médicas y esa vez fue mi primer contacto con esta hermosa área. En los últimos años del programa, uno de los requisitos para graduarme era tomar unas clases relacionadas con humanidades, y me llamo la atención una clase sobre interpretación del arte. Y fue allí donde mi interés por el área de imágenes médicas aumentó, pues lo visualice como un arte, en donde los equipos de imágenes médicas logran hacer arte al usar principios físicos para construir imágenes del interior de nuestro cuerpo.

Luego, me gradué de la universidad, y emprendí mi camino a la Clínica Mayo, a un laboratorio de procesamiento de imágenes médicas donde literalmente es hacer arte con el conocimiento científico.

En ese lugar empezaron mis investigaciones enfocadas en la aplicación de fibrosis hepática. Todo esto nace en mis años como estudiante de doctorado, donde mi interés en hacer arte con imágenes médicas tomó el rumbo de desarrollar métodos no invasivos para cuantificar las propiedades mecánicas de los tejidos (como por ejemplo la elasticidad, una propiedad que desde siglos los médicos usan por medio de la palpación para detectar enfermedades) y usar estos parámetros como ayudas diagnósticas que tienen impacto hoy en la medicina.

Las técnicas que desarrollo son a base de ultrasonido o ecografía, una modalidad de imágenes médicas que es de bajo costo, rápida, no invasiva y portable. He participado desde su desarrollo técnico, validación en laboratorio usando fantomas y modelos de animales, hasta su implementación en la práctica clínica en aplicaciones donde el método estandarizado de diagnóstico es la biopsia; como estudios clínicos donde por ejemplo, se ha evaluado su potencial para diagnosticar enfermedades crónicas de hígado y riñón, monitorear rechazo de trasplantes de riñón, estratificación de inclusiones mamarias y en tiroides.

La motivación de enfocarme en el caso de la fibrosis hepática, radica en mi pasión por desarrollar soluciones biomédicas a problemas reales, y así tener mayor impacto positivo y contributivo en la sociedad. La fibrosis hepática afecta a 325 millones de personas en el mundo según la Organización Mundial de la Salud y lo que yo quiero es ayudar a esta población a obtener resultados rápidos y concretos para el mejoramiento de la salud mundial.

¿Qué ha significado para ti ser premiada por el MIT como una de las 35 Innovadores de Latinoamérica menores de 35 años?

Más que un honor para mí, este reconocimiento de MIT como una de las 35 Innovadores de Latinoamérica es un reto. Primero pues los esfuerzos, la dedicación constante, el trabajo duro, el amor y la pasión por lo que hago en el área de la ingeniería biomédica, se ven destacados y eso me alaga. Segundo, es un reto porque me hace responsable de seguir adelante con esta pasión, seguir dando lo mejor de mi e influir en la vanguardia de la investigación y en las nuevas generaciones. Finalmente, es una oportunidad como mujer en STEM (Science Technology Engineering and Math) de tener voz para comunicarme con el mundo. Los avances de ciencia y tecnología no solo son responsabilidad de los científicos, nosotros necesitamos tener voz para comunicarlo con la sociedad y así todos contribuir a nuestro futuro.

¿Cómo funciona la técnica que has desarrollado y en qué punto está?

Como mencionado anteriormente, la técnica que he desarrollado es a base de ultrasonido o ecografía, una modalidad de imágenes médicas que es de bajo costo, rápida, no invasiva y portable; en aplicaciones donde el método estandarizado de diagnóstico es la biopsia.

Las alternativas a la biopsia se centran en medir las propiedades elásticas del tejido hepático, las elastografías. Al medir la velocidad de propagación de las ondas, se puede determinar si el tejido está blando o duro. A medida que el hígado se vuelve más fibroso, estas propiedades elásticas cambian, por lo que su medición no invasiva podría acabar con la necesidad de hacer biopsias para confirmar la enfermedad.

En la actualidad, la elastografía no es una alternativa prioritaria para el diagnóstico de fibrosis hepática debido a que numerosos estudios clínicos muestran inconsistencia en las medidas de elasticidad.
Una de las razones de estas inconsistencias, es que la elastografia no tiene en cuenta la frecuencia de las ondas. Imaginemos cuando lanzas la piedra en el agua rápidamente o lentamente. Mi método actualmente patentado se llama recuperación de la fluencia inducida por la fuerza de la radiación acústica. Por medio de experimentos, he verificado que al medir la elasticidad a varias frecuencias se obtienen medidas acertadas y consistentes.

Con estos excelentes resultados preliminares estamos buscando colaboración entre las industrias y centros académicos, donde con estudios clínicos, obtendremos resultados exitosos para estandarización de la elastografía para facilitar el diagnóstico de la fibrosis hepática y abolir procedimientos engorrosos para el paciente en general.

¿Podría revolucionar el éxito en el tratamiento de la enfermedad y aumentar significativamente el número de pacientes que se beneficien de ello?

Mi método de elastografia avanzada podría revolucionar el tratamiento no solo de la fibrosis hepáticas, sino también de enfermedades crónicas donde la única medida cuantitativa es la biopsia. Las imágenes médicas por naturaleza son cualitativas y son herramientas que forman un conjunto para que el medico diagnostique la patología. La revolución de la elastografía, viene por su modalidad cuantitativa, ofreciendo una herramienta mucho más poderosa en el proceso de diagnóstico. Además de esto, la elastografía por medio de ultrasonido, tiene la ventaja de no ser invasiva, lo cual la hace más accequible a la sociedad.

Eres mujer e ingeniera biomédica, ¿cuál crees que está siendo el papel de la mujer en los sectores tecnológico y científico en Latinoamérica y, sobre todo, qué crees que debe cambiar?

Históricamente hablando, nosotras las mujeres hemos tenido menos presencia relevantemente en el área de la ciencia y la tecnología. En el 2017, según el departamento de comercio de los Estados Unidos, solo el 24% de los empleos en STEM pertenecen a mujeres. Yo he tenido experiencia directa con esta situación, donde dia a dia, en mis grupos de trabajo por cada 5 hombres generalmente hay una mujer. Y si tenemos en cuenta las mujeres latinas y afro-americanas, este porcentaje puede bajar hasta menos del 10%. A mí personalmente, me llena de fuerza y gratitud poder estar ahí presente. Siento que voy dejando huella, abriendo camino a nuevas generaciones de mujeres en los sectores tecnológicos y científicos, no solo para nuestra Latino América sino también, para todas las mujeres que luchan por estar en estas posiciones. Por lo tanto, y porque no soy solo yo quien está desempeñando estos papeles importantes, el desempeño nuestro ha sido fenomenal y de admirar como mujeres.

¿Que debe cambiar?

Que seamos más y más cada día, que luchemos por nuestro derecho de estar donde queremos estar y donde nos merecemos estar por nuestras capacidades y habilidades.

¿Cómo podemos hacerlo?

Dos simples pasos:

1) educándonos en temas de inclusión y diversidad para así educar a nuestras redes profesionales

2) inspirar aliados a este movimiento, recordemos que cada aspecto positivo cuenta y que apoyar significa actuar en favor de la causa.

Actualmente trabajas en el Departamento de Investigación de Philips en Estados Unidos. ¿Qué momento de tu carrera miras hacia atrás con más cariño?

El momento de mi carrera que veo con más cariño, son mis años en la Clínica Mayo, especialmente los momentos en los cuales participaba activamente en los procesos educativos de estudiantes internacionales de pregrado, postgrado y postdoctorado. La gratitud de estas personas es inmensa, y los recuerdo con mucho cariño, pues de ellos aprendí demasiado y sus procesos han tenido un impacto en mi carácter y personalidad como científica.

Recuerdo mucho a un estudiante de Brasil que estuvo haciendo una investigación en el Laboratorio de Ultrasonido en la Clínica Mayo, pues yo lo conocí antes en un congreso. El se acerca a mi, sin yo saber quién era, con una sonrisa de oreja a oreja, y me dice “tu eres Carolina Amador de la Clínica Mayo” yo sorprendida respondo “y como sabes?” Y me dice “yo estudio leyendo tus artículos de investigación, y ver a una mujer ingeniera latina en tu posición y haciendo ciencia me inspira a seguir adelante”.

En tu opinión ¿qué retos afrontan las nuevas tecnologías en el terreno de la salud y la medicina en un futuro inmediato?

Hay varios retos, su dimensión depende de los factores influyentes. Uno de los retos para los que inventamos e implementamos las nuevas tecnologías es la falta de datos de validación. Los llamamos en inglés “ground truth”, sobre todo en la aplicación de nuevas tecnologías a procesos patológicos que se conocen en profundidad. El otro reto más grande viene de parte de los usuarios, en donde el reto es cambiar la rutina y ensenar a usuarios de más de 30 años a cambiar sus procesos y aceptar las nuevas tecnologías.

¿Cuáles son las metas y los próximos pasos de tu trabajo? Define en una frase la esencia de tu trabajo y tu investigación.

En mi transición de la Clínica Mayo a Philips -en otras palabras, transición de hacer ciencia e investigación en el área educativa al área industrial; estoy descubriendo y enfrentándome a retos nuevos en aspectos personales y profesionales. Como consecuencia, estos retos transitorios son los que definen mis metas en la actualidad. Mi meta actual es aprender hacer ciencia en la industria y a mover las tecnologías a problemas y productos reales que tengan impacto social.

Los próximos pasos de mi trabajo van de la mano con mi meta, incluyen establecer y reforzar mis redes personales y profesionales, pues para ofrecer soluciones a problemas reales es necesario conocer cuáles son los problemas y soluciones reales y actuales. “Es hora de que los científicos aprendamos a comunicarnos con el mundo real para así brindar soluciones de gran impacto social”.

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