Es una de las innovaciones tecnológicas más sonadas de los últimos años y también tiene sello aragonés. El científico zaragozano Luis Gracia Valén forma parte del equipo que acaba de presentar en sociedad 'The Cave' (La Cueva), un ingenio que no solo ofrece la posibilidad de observar en tres dimensiones órganos, vasos sanguíneos, células e, incluso átomos, sino que también permite interactuar con ellos.

Quienes se han introducido en 'La Cueva' cuentan que la experiencia es semejante a sumergirse en un mundo de realidad virtual y, no en vano, de su construcción se ha encargado Christie, una empresa de Hollywood bregada en el mundo de la ciencia ficción y popular por sus simuladores cinematográficos. De hecho, para entender de qué se trata, algunos medios estadounidenses lo han comparado con la película 'Matrix', porque lo que ocurre dentro de la Cueva evoca a las escenas de las peleas, cuando la cámara rota y ofrece vistas de 360 grados.

"Nosotros no lo utilizamos como herramienta de diagnóstico médico -que es una de sus aplicaciones-, sino de investigación", afirma Gracia, que se encarga de la infraestructura informática de esta 'criatura' inventada por el Instituto de Computación Biomédica (ICB), parte del Weill Cornell Medical College, de Nueva York.

Este zaragozano, que a sus 37 años lleva ya ocho de investigaciones en EE. UU., controla el 'software' científico de una tecnología que permite "ver con sencillez todos los detalles de una estructura y sus relaciones espaciales. Se consigue con una comprensión mejor de los datos y se detectan cosas que uno no pensaba que estaban ahí. Es la primera 'Cueva' del mundo en alta definición y los átomos que se proyectan tienen el tamaño de un balón de fútbol", explica el investigador aragonés.

Pero, ¿cómo funciona el invento? Después de recoger decenas de imágenes generadas mediante escáneres, tomografías y resonancias magnéticas, estas se vuelcan a los ordenadores, donde se convierten en estructuras 3-D, antes de ponerlas a disposición de los investigadores. Estos penetrarán en 'La Cueva' dotados de un ratón (mejor que el mando de la Wii) y unas gafas activas, sincronizadas con infrarrojos en el ordenador, que le permitirán interactuar con la imagen.

"'La Cueva' en realidad es una pequeña habitación, de 3 x 3 metros, donde se proyectan imágenes tridimensionales en todas las paredes. Cada pared tiene 1.920 x 1.920 píxeles y las imágenes se ven en alta definición", cuenta Gracia, que ha sido el encargado de diseñar un programa informático que permite al usuario manipular los objetos en 3-D con seis grados de libertad (tres de translación y tres de rotación). El ordenador también localiza al usuario y sabe en qué dirección está mirando y cuáles son sus movimientos; así, si uno mueve la cabeza o camina hacia delante consigue meterse dentro del objeto (como si traspasara una pared interna).

La complejidad del sistema interactivo virtual es tal que "trabajamos simultáneamente con tres ordenadores con cuatro tarjetas gráficas (Nvidia Quadro FX 5550) cada cual", explica Gracia, que aún recuerda cómo trabajaba con computadores "aislados de la red" cuando hizo su tesis en 1996 en la Universidad de Navarra . Después, Gracia viajó a Zurich para trabajar en el ETH, (el MIT europeo, el más granado centro de investigación tecnológica del continente) sobre simulación de proteínas y en octubre de 2002 se instaló en Nueva York para realizar su postdoctorado en el Hospital Monte Sinaí. Su periplo formativo continuó por la facultad de medicina del Weill Cornell hasta que en 2006 le ficharon como administrador de sistemas de computación del departamento de Fisiología y Biofísica (ICB).

"Llevamos trabajando en 'La Cueva' desde 2008, aunque todo el follón mediático saltó hace unos meses porque Christie, la empresa fabricante, emitió una nota de prensa de la que se hicieron eco el 'New York Post', el 'Express Daily' británico y televisiones como CBS, NBC o Fox, que han pedido cita para grabar reportajes". En estos vídeos Gracia y el resto del equipo no se cansa de explicar cómo 'La Cueva' puede aplicarse en importantes avances científicos, principalmente, relacionados con la modelización molecular.

Las aplicaciones

Hasta el momento, uno de los estudios más interesantes que han afrontado con esta nueva tecnología es ver qué partes del cerebro utiliza la memoria a corto plazo. Otro análisis, esta vez oftalmológico, ayudó a entender una enfermedad degenerativa del ojo, que ha interesado mucho a la marca Genentech (que comercializa Lucentis), gracias a los escáneres de 3-D de una retina. "Mucho de lo que hacemos en la cueva es exploratorio, para que los expertos puedan entender mejor lo que pasa. Ver tan bien las relaciones especiales entre las diferentes capas de las retinas, arterias y venas facilita su trabajo", explica Gracia, que recuerda como a un prestigioso oftalmólogo se le estaba resistiendo un caso de una 'cresta montañosa en una retina' y al ver las imágenes de 'La Cueva' salió corriendo prácticamente al grito de 'Eureka'.

Hasta la fecha, el estudio que requirió de un especial trabajo de Gracia fue el análisis de cómo había perjudicado al cerebro de algunos niños la adicción de sus madres a la cocaína durante el embarazo. "Una de las aplicaciones más impactantes es ver el cerebro, su corteza y la materia gris", explica, al tiempo que cuenta cómo se colorean de diferentes colores las regiones del cerebro y se consigue comprobar algunos detalles de los neurotransmisores.

El próximo reto es ayudar a los médicos a tratar enfermedades vasculares y, también, tienen en previsión abordar los tumores cancerígenos, de los que se podría diferenciar en tres dimensiones entre las células malignas y normales.

Equipo multidisciplinar

Aunque hay muchísima más gente involucrada, el núcleo duro del equipo lo forman apenas tres personas. Jason Banfelder es su máximo responsable; Vanessa Borcherding se encarga del hardware y Luis Gracia se centra en el software científico aplicado y la programación. Todos ellos están tutelados por Harel Weinstein, director del ICB, que "es toda una eminencia en el mundo científico estadounidense. Preside la Sociedad de Biofísica y contar su currículo nos llevaría un par de días", bromea Gracia.

También hay otra española que abandera una interesantísima investigación concreta: cómo se genera el mal de Alzheimer. Se trata de la vitoriana Estíbaliz Capetillo González de Zárate, que lleva años trabajando en el microscopio con los péptidos amiloides, causantes de esta dolencia degenerativa. Con 'La Cueva' se pueden sacar imágenes de la muestra a distintas profundidades y circular a través de ellas de un solo 'teclazo', sin necesidad de ir sección a sección. Esta tecnología está permitiendo comprobar teorías sobre el comienzo de la enfermedad que son difíciles de examinar de otra forma.

"En conclusión -comenta Gracia- puede decirse que tratamos con un atlas anatómico en 3-D y a lo grande. Somos capaces de explorar imágenes en el nivel molecular y celular con una claridad y precisión que fue previamente inalcanzable. Así, por ejemplo, los cirujanos pueden tener una vista previa de la zona de operación y discutir sobre donde cortar y donde hay que tener cuidado", explica, antes de continuar disertando sobre preprocesadores semiautomáticos con algoritmos de imágenes.