BE-LIGHT: Herramientas innovadoras de fotónica e inteligencia artificial para el diagnóstico de enfermedades oculares, cardiovasculares y neurodegenerativas

Desarrollar nuevas herramientas de fotónica e inteligencia artificial (IA) para diagnosticar precozmente y tratar con precisión enfermedades oculares, cardiovasculares y neurodegenerativas. Este es el objetivo del proyecto europeo BE-LIGHT, coordinado por el Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), en el que participan siete instituciones académicas, tres hospitales y siete empresas de Alemania, Francia, Polonia, Suiza y España.

El proyecto BE-LIGHT representa un nuevo paso adelante en el conocimiento y el diagnóstico de las enfermedades de la retina, ya que mediante el uso de redes neuronales y técnicas optogenéticas, las nuevas herramientas que se desarrollarán permitirán comprender mejor el funcionamiento de la retina y el intercambio de información entre las neuronas, de modo que a partir de modelos cuantitativos se podrán detectar enfermedades en la retina.

La combinación de diversas tecnologías fotónicas como imágenes multiespectrales y tomografía de coherencia óptica, complementadas con algoritmos de IA, permitirá analizar con precisión diversas estructuras oculares (córnea, vítreo, fondo de ojo) para detectar de forma precoz enfermedades visuales y trastornos oculomotores.

Además, la evaluación con IA de los patrones de movimientos oculares, fuertemente controlados por diferentes regiones cerebrales, también puede ofrecer nuevas herramientas de diagnóstico para enfermedades neurológicas como el Alzheimer o la COVID persistente.

El proyecto también posibilitará el desarrollo de nuevo instrumental y métodos clínicos capaces, por ejemplo, de obtener imágenes de vasos sanguíneos o de estructuras oculares del paciente mediante tomografía óptica y optoacústica o imagen térmica. Esta tecnología ayudará a detectar precozmente placas de arterioesclerosis de forma no invasiva, entre otras aplicaciones. Asimismo, se pondrán a punto nuevas herramientas de aprendizaje automático para el tratamiento y control de las arritmias cardíacas con luz, las cuales podrían reemplazar las técnicas actuales basadas en impulsos eléctricos. La aplicación de la IA en combinación con técnicas de microscopía de superresolución permitirá obtener imágenes de estructuras biológicas de menos de un nanómetro, como las proteínas involucradas en la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades raras, lo que mejorará su diagnóstico.

Presupuesto y financiación

El consorcio, liderado por Meritxell Vilaseca, investigadora del CD6, y Cristina Masoller, investigadora del grupo de investigación Dinámica no Lineal, Óptica no Lineal y Láseres (DONLL), cuenta con una financiación de 2,5 millones de euros del programa Horizon Europe de la Unión Europea, en el marco de las acciones Marie Sklodowska Curie (Doctoral Networks). BE-LIGHT tiene una duración de 48 meses (octubre de 2023 - septiembre de 2027).