Tendencias21

Un modelo computacional para investigar el cáncer en sus primeras etapas

Cieintíficos estadounidenses han creado un modelo computacional que permite examinar cómo los tumores emergentes interactúan con el sistema inmunológico, que puede reducirlos o, por el contrario, potenciar su crecimiento. Conocer mejor el funcionamiento de esta «aleatoriedad» podría mejorar los tratamientos.

Un modelo computacional para investigar el cáncer en sus primeras etapas

Solemos pensar que el sistema inmunológico nos protege pero, a veces, puede trabajar en nuestra contra. 

Por ejemplo, en las primeras etapas de la formación del cáncer, el sistema inmune se ve obligado a tomar una decisión trascendental: activarse para suprimir el crecimiento tumoral -y así ayudar al cuerpo a combatir la enfermedad- o empezar a trabajar de manera disfuncional, ayudando al tumor a crecer y, por tanto, haciendo que la cura sea más difícil.

Debido a que este punto de inflexión se produce antes de que el paciente se dé cuenta de que algo va mal, los médicos no pueden observar directamente esta fase crítica del desarrollo de la enfermedad.

«Creemos que, cuando las células inmunes entran en contacto con un tumor pueden actuar de una manera u otra, de manera aleatoria», explica Joshua Leonard, profesor asistente de ingeniería química y biológica de la Escuela de Ingeniería McCormick de la Universidad  Northwestern (EEUU), en un comunicado de dicho centro. «Lo que no sabíamos es cómo ese factor fortuito impacta en la supervivencia del tumor o, por el contrario, en su control por parte del sistema inmune».

Nuevas estrategias

Leonard y su equipo han creado un modelo computacional que  permite examinar este punto: cómo los tumores emergentes metastásicos interactúan con el sistema inmunológico. Una mejor comprensión de esta primera etapa podría informar de nuevas estrategias para superar la disfunción inmune, lo que llevaría a mejores resultados en los tratamientos.

Hasta ahora, el modelo ha ayudado a explicar algo que los médicos han observado en la práctica clínica: la desorganización espacial dentro de un tumor es una mala señal (el cáncer es la proliferación descontrolada y desorganizada de células). Leonard y sus colaboradores encontraron, concretamente, que una mayor desorganización dentro de los tumores puede promover la inmunosupresión y el crecimiento del tumor.

«Sabemos que hay una correlación entre la desorganización y un mal pronóstico, pero la razón detrás de esta conexión no estaba clara», señala Leonard. «Este estudio ayuda a explicar cómo la heterogeneidad podría dar lugar a un contexto en el que el sistema inmune se vuelva promotor de tumores».

El equipo también está usando este modelo como banco de pruebas virtual para la evaluación de potenciales estrategias terapéuticas, basadas en células diseñadas para vencer la disfunción inmune asociada al crecimientos de los tumores.

«Nuestra capacidad para diseñar terapias biológicas personalizadas utilizando tecnologías como la biología sintética (síntesis de biomoléculas con propiedades que no se encuentran en la naturaleza) se está expandiendo rápidamente», explica Leonard. «Herramientas computacionales como ésta jugarán un papel clave ayudando a diseñar y a desarrollar terapias que sean seguras y efectivas».

Referencia bibliográfica:

Daniel K. Wells, Yishan Chuang, Louis M. Knapp, Dirk Brockmann, William L. Kath, Joshua N. Leonard. Spatial and Functional Heterogeneities Shape Collective Behavior of Tumor-Immune Networks. PLoS Computational Biology (2015). DOI: 10.1371/journal.pcbi.1004181.
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren cómo Plutón consiguió su corazón 16 abril, 2024
    El misterio de cómo Plutón consiguió una característica gigante en forma de corazón en su superficie finalmente ha sido resuelto: los científicos lograron reproducir con éxito la forma inusual con simulaciones numéricas, atribuyéndola a un impacto gigante y lento en ángulo oblicuo. Se trató de una colisión con un cuerpo planetario de unos 700 kilómetros […]
    Pablo Javier Piacente
  • La vida podría existir desde los inicios del Universo 16 abril, 2024
    El físico Avi Loeb sostiene en un reciente artículo que los elementos para el desarrollo de la vida tal como la conocemos podrían estar presentes en el cosmos desde la formación de las primeras estrellas, unos 100 millones de años después del Big Bang. También postula que esta hipótesis podría comprobarse si la misión Dragonfly […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un acelerador de partículas en miniatura con aplicaciones médicas 16 abril, 2024
    Investigadores alemanes han desarrollado un acelerador de electrones que mide poco menos de medio milímetro de largo y 0,2 micrómetros de ancho, es decir, menos de una milésima de milímetro. Tiene aplicaciones en la investigación básica y permitirá crear nuevas herramientas de radioterapia. Entrevista con sus protagonistas, Peter Hommelhoff y Stefanie Kraus.
    Oscar William Murzewitz (Welt der Physik)/T21
  • Revelan la primera molécula fractal en la naturaleza 15 abril, 2024
    Los científicos han descubierto una molécula en la naturaleza que sigue un patrón geométrico de autosimilitud, conocido como fractal. La enzima microbiana denominada citrato sintasa es la primera estructura fractal molecular ensamblada directamente en la naturaleza que ha logrado identificarse hasta el momento. Los especialistas creen que este fractal puede representar un accidente evolutivo.
    Pablo Javier Piacente
  • El cambio climático podría estar relacionado con el aumento de los accidentes cerebrovasculares 15 abril, 2024
    Una nueva investigación ha demostrado que el número de muertes ligadas a accidentes cerebrovasculares y otras patologías relacionadas ha ido creciendo desde 1990, a la par del aumento de las temperaturas extremas. Durante 2019, el último año analizado, más de 500.000 muertes por accidentes cerebrovasculares se vincularon con temperaturas "no óptimas", provocadas por el calentamiento […]
    Pablo Javier Piacente
  • La globalización está fracturando a la humanidad 15 abril, 2024
    La globalización no está conduciendo a una civilización universal con valores compartidos, sino que está creando una brecha creciente entre los países occidentales de altos ingresos y el resto del mundo, en cuanto a valores como la tolerancia, la diversidad y la libertad.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • En el caso de los caracoles, el huevo fue lo primero 14 abril, 2024
    Un caracol marino que primero fue ovíparo y evolucionó hacia la viviparidad revela que los saltos evolutivos ocurren gradualmente, a través de una serie de pequeños cambios.
    Redacción T21
  • Revelan el misterio del árbol tropical que camina 13 abril, 2024
    La denominada "palma caminante" o Socratea exorrhiza es un árbol de América Central y del Sur que según distintas versiones podría "caminar" y erguirse en determinadas situaciones: ahora, este mito parece haber sido resuelto bajo criterios científicos. Según los investigadores, aunque el árbol puede crecer rápidamente y crear nuevas raíces para lidiar con la pérdida […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren 50 especies desconocidas para la ciencia en la exótica Isla de Pascua 12 abril, 2024
    Una expedición a la Cordillera de Salas y Gómez, frente a Rapa Nui, en el Océano Pacífico, documentó 160 especies animales que no se sabía que habitaban esta región de la misteriosa Isla de Pascua, en Chile. Además, descubrieron 50 criaturas que son absolutamente nuevas para la ciencia.
    Pablo Javier Piacente
  • El clima espacial podría generar un caos satelital sin precedentes 12 abril, 2024
    Los satélites en órbita terrestre baja (LEO) pueden perder su brújula cuando el clima espacial ofrece situaciones inesperadas. El problema afecta a la Estación Espacial Internacional, la estación espacial Tiangong de China y muchos satélites de observación de la Tierra. Los expertos sostienen que esta incertidumbre de posicionamiento aumenta el riesgo de colisiones orbitales peligrosas, […]
    Pablo Javier Piacente