El riñón es el órgano más demandado para trasplantes. Pero, a diferencia de lo que ocurre con el corazón o el hígado, las personas que padecen una enfermedad renal avanzada pueden vivir a la espera de este órgano gracias a la diálisis. Ahora bien, en 2022 este tipo de operaciones representaron el 63 % de los 5.383 trasplantes realizados en España, según la Organización Nacional de Trasplantes (ONT).
«Los profesionales clínicos en este ámbito tenemos la necesidad de contar con más herramientas diagnósticas que nos faciliten el manejo clínico del paciente. Nos interesa que las técnicas no solo aporten información sobre el estado de un injerto, sino también que sean poco invasivas en comparación, por ejemplo, a una biopsia renal«, detalla Paloma Martín, nefróloga de la Universidad de Navarra en la Clínica Universidad de Navarra (CUN).
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Por eso, el Laboratorio de Imagen Biomédica de esta entidad forjó en 2014 una colaboración con el Departamento de Nefrología. ¿Su objetivo? Desarrollar técnicas de imagen avanzadas con resonancia magnética para mejorar el diagnóstico y el seguimiento de los pacientes.
«Hicimos un análisis para determinar en qué dirección podíamos seguir avanzando y surgió la idea de aplicar nuestras técnicas al riñón trasplantado. Nos propusimos optimizar las herramientas con las que ya contábamos para atender este caso clínico concreto que, por sus características, exige un tratamiento especial», incide María Fernández Seara, directora del laboratorio.
De izda. a dcha., Rebeca Echeverría, María Fernández Seara, Paloma Martín, Arantza Villanueva y Anne Oyarzun.
Para ello contactó con Arantza Villanueva, profesora titular y miembro del grupo de investigación en Ingeniería Biomédica de la Universidad Pública de Navarra (UPNA). Su objetivo, poner en marcha la iniciativa RM Renal. El proyecto está coordinado por ADItech -a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI)– y financiado por el Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.
EXTRAYENDO INFORMACIÓN DE LAS IMÁGENES
El continuo movimiento al que están sometidos los riñones en el cuerpo supone un reto a superar en la optimización de las técnicas que ya empleaba el laboratorio de la Universidad de Navarra. «Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta ciertos parámetros que son diferentes en el riñón trasplantado, como por dónde llega la sangre o su ubicación con respecto a otros órganos», especifica Rebeca Echeverría, investigadora en el Laboratorio de Imagen Biomédica.
Por eso, RM Renal dividió su trabajo en dos fases. La primera de ellas se centró en poner a punto técnicas para medir, a través de la resonancia magnética, parámetros relacionados con las funciones y la microestructura del órgano trasplantado. Una tarea para la que la Universidad de Navarra contó con el conocimiento del grupo de Ingeniería Biomédica en el entrenamiento de modelos basados en redes neuronales.
El programa de la UPNA es capaz de extraer información de las imágenes de forma automática.
En concreto, el grupo liderado por Villanueva desarrolló un modelo con el programa U-Net, que facilita la automatización de ciertas tareas manuales como la delimitación del órgano en la imagen o la segmentación de sus partes. «Ya distingue incluso la corteza y la médula del riñón, lo que permite calcular el valor de los biomarcadores funcionales y estructurales en cada uno de estos compartimentos. También permite corregir el movimiento del paciente que sucede durante la media hora en la que se realiza la resonancia magnética», añade Anne Oyarzun, investigadora en la UPNA.
De esta forma, las investigadoras de la Universidad de Navarra pudieron poner a prueba estos desarrollos en un primer estudio. En concreto, tomaron medidas a los riñones trasplantados de unos veinte pacientes que ya habían superado el umbral del primer año. «Observamos que las técnicas eran reproducibles, es decir, que arrojaban las mismas medidas en días distintos. Además, este primer estudio nos permitió entrenar al programa desarrollado por la UPNA», apunta Fernández Seara.
UNA HERRAMIENTA PREDICTIVA
En estos momentos, el grupo de investigación está inmerso en un segundo estudio, que sigue la evolución de pacientes durante el primer año del trasplante a través de estas herramientas. En concreto, busca comparar la información de las imágenes obtenidas en la primera semana, al tercer mes y al año de la operación con los datos clínicos del paciente. «Buscamos correlaciones entre los parámetros de la resonancia y la evolución del injerto para ver si la imagen aporta datos que ayuden a predecir la evolución que va a tener ese trasplante», apostilla Echeverría.
Si el equipo investigador lograra finalmente que la herramienta aportase dicha información, el sistema podría pasar a usarse en ámbitos clínicos de forma complementaria a las técnicas diagnósticas ya utilizadas. «Tendría la ventaja de que no expone al paciente a radiaciones ionizantes ni requiere la inyección de un agente de contraste», agrega Martín.
