La evolución del cáncer sigue, con el tiempo, en los mismos patrones que rigen las mismas leyes naturales que impulsan los procesos biológicos físicos y químicos tan diversos como el flujo de los ríos o el brillo de las estrellas, informa un estudio reciente.
Los investigadores creen que en el futuro, podrían predecir cómo un cáncer crecerá y se desarrollará mediante la aplicación de las leyes naturales a las instantáneas genéticas individuales tomadas de un cáncer.
La investigación intrigante plantea la posibilidad de que los médicos podrían tomar decisiones clínicas sobre cómo cambiará el cáncer en un paciente individual, y qué tratamientos se deben utilizar, mediante la aplicación de fórmulas matemáticas en las biopsias tumorales.
Los científicos del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres y la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL), utilizan una gran cantidad de datos – generada a partir de más de 900 tumores de 14 tipos diferentes – para demostrar que muchos cánceres se desarrollan en patrones particulares que pueden predecirse.
El estudio, publicado en la revista Nature Genetics, fue financiado por una donación para el Instituto de Investigación del Cáncer de Chris Rokos y por organizaciones como el Wellcome Trust, Cancer Research UK y el Consejo de Investigación Médica.
Muchos tipos de cáncer, como el de colon, estómago y algunos tipos de cáncer de pulmón, siguen de cerca un camino establecido por un modelo teórico que describe la acumulación y la proliferación de las mutaciones genéticas durante una sola rápida expansión.
El modelo, creado por el equipo de investigación, predijo que en muchos tumores, todos los genes del cáncer importantes ya están presentes en el inicio del crecimiento del tumor, y nuevas mutaciones en el interior del tumor son esencialmente ‘pasajeras’, sin ningún efecto adicional.
El equipo demostró que estas mutaciones pasajeras se acumularían a raíz de una llamada distribución de ley de potencia 1 / f. Este patrón se encuentra en la naturaleza en una variedad de sistemas biológicos, físicos y químicos, incluyendo el flujo del río Nilo y la luminosidad de las estrellas, y – e incluso ayudan a regular el temido mercado financiero.
El modelo fue menos bueno en la predicción de la trayectoria de algunos otros tipos de cáncer, como los tumores cerebrales y de páncreas, lo que sugiere que, en estos casos, la selección natural – impulsados por las presiones sobre los recursos y el espacio – podría desempeñar un papel más importante en la propagación de mutaciones.
Pero en el futuro, el desarrollo de estos tipos de cáncer también podría predecirse utilizando más elaborados modelos matemáticos, dijeron los científicos. El siguiente paso en su investigación es determinar cómo las nuevas características de predicción pueden medir – como la velocidad de aparición de mutaciones agresivas o resistentes a los medicamentos – y el mapa de los resultados para los pacientes con el tiempo.
Este nuevo análisis de los datos sobre el cáncer, potencialmente tiene importantes implicaciones clínicas – proporcionar una nueva forma de distinguir las mutaciones que deberían ser objeto de tratamiento, en comparación con las mutaciones ‘pasajeras’ que pueden tener ningún efecto sobre el crecimiento de células cancerosas.
Como co-líder en el estudio, Dr. Andrea Sottoriva, Chris Rokos Fellow, en Evolución y Cáncer del Instituto de Investigación del Cáncer, de Londres, dijo:
«Nuestro estudio muestra que la propagación de mutaciones a través de un cáncer siguen las leyes naturales – y por lo tanto son, teóricamente, predecibles al igual que podemos predecir el movimiento de los cuerpos celestes o el clima.
«Esta previsibilidad significa que la gran cantidad de datos genéticos que podemos generar, a partir de biopsias tumorales, podría decirnos cómo un cáncer determinado se desarrollará con el tiempo – qué mutaciones vendrán a conducir a una enfermedad más agresiva cuando surjan, y qué drogas son la mejor manera de tratarlos. Al igual que en un juego de ajedrez, el objetivo es anticipar el próximo movimiento del adversario, para ganar, en última instancia, el juego. «
Como co-líder del estudio, el Dr. Trevor Graham, jefe del laboratorio de Evolución y Cáncer en el Instituto de Cáncer de Barts en QMUL, dijo:
«A menudo pensamos en cánceres como aquellos con crecimiento caótico y descontrolado de células en el cuerpo. Pero en contra de esta intuición, nuestro estudio muestra cómo la evolución del cáncer es, de hecho y a menudo, muy ordenada e incluso se puede explicar por una regla matemática sencilla.
Esta regla es importante, ya que simplifica enormemente nuestra visión de cómo evolucionan los cánceres. Ahora que sabemos el cáncer puede seguir una regla, podemos intentar doblarlo a nuestro favor para mejorar los resultados del paciente».
El Dr. Kat Arney, Ciencias de la Información y Gerente de Investigación del Cáncer del Reino Unido, dijo:
«Este tipo de investigación está permitiendo a los científicos anticipar cómo los diferentes tipos de cáncer se desarrollan en el cuerpo. Si los médicos fueran capaces de predecir con fiabilidad cómo los cánceres cambian con el tiempo, podría ayudarles a elegir los tratamientos más efectivos para cada paciente. Los avances en la tecnología de secuenciación de ADN significa que ahora somos capaces de realizar un seguimiento de cómo los tumores de un individuo cambian con el tiempo a nivel genético más profundo».
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