Este tipo de cáncer se inicia en las células del interior de la vejiga y si es detectado en esta fase, puede ser fácilmente tratado y eliminado

Modelo matemático para elegir el tratamiento óptimo para el cáncer de vejiga

Los científicos han estudiado la concentración de ciertas proteínas o biomarcadores, y tras analizar la información con su modelo matemático, hacen una propuesta de tratamiento con o sin cirugía

418
matematicas1-300x164

Científicos del MIPT (Instituto de Física y Tecnología de Moscú), junto con colegas de San Petersburburgo e Israel, han analizado más de 500 artículos científicos y analizándolos mediante un modelo matemático hacen su propuesta de tratamientos para el cáncer de vejiga, uno de los más frecuentes, según publica el International Journal of Cancer.

Los científicos han estudiado la concentración de ciertas proteínas o biomarcadores, y tras analizar la información con su modelo matemático, hacen una propuesta de tratamiento conservador (sin cirugía) o radical, con cirugía.

El cáncer de vejiga es uno de los más frecuentes, un hombre de cada 26 y una mujer de cada 90 son susceptibles de sufrirlo. Este tipo de cáncer se inicia en las células del interior de la vejiga. Si es detectado en esta fase, puede ser fácilmente tratado y eliminado. Si por el contrario progresa e invade el músculo de la vejiga (cáncer infiltrante), la prognosis es bastante peor, con una supervivencia a los cinco años de entre el 30 y el 50%.

En este trabajo se correlacionan los últimos datos clínicos, moleculares y celulares asociados con el cáncer vesical infiltrante. Utilizamos estos datos para el desarrollo de un modelo matemático de la enfermedad. El objetivo final de nuestro trabajo es, en primer lugar, la identificación de biomarcadores y parámetros clínicos específicos mediante los cuales es posible determinar con precisión la etapa de esta forma agresiva de cáncer, y en segundo lugar, el desarrollo de estrategias individuales para su tratamiento en cada caso particular” señala Alexander Kiselev, profesor del MIPT y autor principal del nuevo artículo.

El cáncer de vejiga puede adoptar muy distintas formas, con tumores no homogéneos, dependiendo de la información genética contenida en las células tumorales, que hace variar las características bioquímicas y celulares, los perfiles genéticos y epigenéticos, todo ello en un mismo paciente. Todo ello puede llevar a que distintas células respondan de forma distinta a la terapia.

La determinación del perfil genético exacto del tumor puede ayudar al éxito del tratamiento y una reducción de los efectos secundarios. El perfil genético se establece mediante un análisis para secuenciar los pares de nucleótidos del ADN. Así es posible conocer qué partes del ADN y el ARN serán sintetizados. El perfil “epigenético” se refiere a una lista de genes activos y silenciados. Si una región del ADN o una proteína cromosómica son modificados, una parte de los genes dejarán de utilizarse.

La base molecular de cáncer
Las células normales se transforman en las de cáncer debido a una serie de fracasos a nivel genético y molecular. Un papel clave en este proceso es la llamada transición epitelial-mesenquimal: células epiteliales que forman una capa sobre la superficie del tejido, pierden su estructura normal y no responden a las señales químicas, lo que debería limitar su división y/o causar su autodestrucción (apoptosis). Esta transición es causada por un número de factores, en particular por síntesis de una mayor cantidad de ciertas proteínas.

Si el proceso de transición epitelial-mesenquimal no sigue debidamente su curso, las células mesenquimales dejan de atender a las órdenes procedentes de los tejidos cercanos y comienzan a crecer de forma incontrolada. Las proteínas características de esta fase, como el factor de crecimiento epitelial o proteínas de la familia Snail pueden ser utilizadas para diagnosticar la enfermedad muy al inicio.

Otra proteína que es crítica en la diagnosis y tratamiento del cáncer es la p53. Esta previene la transformación de una célula normal en una cancerosa al desencadenar un proceso de auto-destrucción de la célula cuando el ADN está dañado y ocurren distintas señales de estrés bioquímico. Este mecanismo nos protege de forma efectiva, pero no puede hacerlo cuando las mutaciones ocurren específicamente en el gen que codifica esta proteína.

Otra señal de cáncer agresivo es la concentración de la proteína SHH. Es necesaria para la diferenciación de células embriónicas, pero expresada de forma aberrante puede estar asociada a un cáncer invasivo.

Del conocimiento de las proteínas al diagnóstico
Después de analizar los datos, los autores propusieron la construcción de un enfoque para el tratamiento de cáncer de vejiga, de la siguiente manera: En primer lugar, todos los pacientes se prueban para los marcadores de desarrollo de cáncer seleccionados – proteínas de la familia Snail, las proteínas Shh y otros. Con este fin, realizan una biopsia: una pequeña porción del tumor se extrae, entonces esa muestra se trata con alcohol o formol, sustancias que protegen de la descomposición. Después de eso, la muestra es sumergida en parafina y, a continuación, con la ayuda de un cuchillo especial, microtomo, la muestra se corta en rodajas finas.

Las muestras son entonces estudiadas con ayuda de anticuerpos, proteínas que se unen a partes específicas de la muestra. Si un antígeno está presente, se combinará con el anticuerpo, creando en la muestra un patrón similar al de las huellas dactilares. Esto nos permite determinar la fase del desarrollo del tumor, y predecir su agresividad y capacidad de invasión. Al mismo tiempo, la multiplicidad de muestras hace que sea posible seleccionar algunos marcadores individuales, teniendo en cuenta la historia clínica del paciente y su / sus enfermedades asociadas.

Los datos cualitativos y cuantitativos obtenidos mediante la expresión de las moléculas biológicas (paneles de marcadores específicos) serán utilizados en el modelo matemático propuesto por los autores, con el fin de:

1) Evaluar y, si es necesario, ajustar el diagnóstico clínico inicial;

2) optimizar el método de tratamiento elegido, la naturaleza y la dosis de los fármacos;

3) Predecir los efectos secundarios potenciales de cada paciente en particular.

Después de la finalización del tratamiento, será necesario llevar a cabo pruebas usando los paneles de marcadores seleccionados a fin de evaluar los resultados obtenidos. Los autores entienden que dependiendo de los resultados, podría ser necesario un cambio radical de la curso del tratamiento.

Este enfoque de la gestión de la historia clínica proporcionará los datos clínicos necesarios para un gran número de pacientes, lo que debería ayudar a los médicos a mejorar el proceso de diagnóstico y de selección del tratamiento individual para cada paciente. En un momento en que cada día cuenta, esto es una verdadera oportunidad de prolongar la vida de muchos pacientes.
..Jorge Tamayo

Compartir
In this article