Un nuevo estudio detalla cómo funciona una nueva cámara dirigida a tumores para ver el cáncer en pacientes animales y humanos, una cámara que se basa en un diseño de la propia naturaleza.

En este caso, se han basado en los ojos del camarón mantis, uno de los ojos más sofisticados de la naturaleza.

Camarón mantis

Los seres humanos percibimos tres colores (rojo, verde y azul) debido a una sola capa de células cónicas sensibles a la luz que recubren nuestra retina, pero el camarón mantis percibe más de 12 colores. De este modo, el camarón mantis puede ver cosas que los humanos no pueden imaginar, y lo hace en una fracción del espacio.

Con la esperanza de replicar este sistema visual en un solo dispositivo de imágenes, el equipo integró dispositivos semiconductores avanzados y filtros ópticos especializados. Su tecnología puede capturar los tres colores de luz visible que normalmente vería un médico, así como tres colores de luz infrarroja cercana invisible que el médico no vería. Luego se puede combinar con múltiples sondas dirigidas a tumores que se acumulan en tejido canceroso y emiten luz infrarroja cercana, lo que permite al médico ver exactamente dónde se encuentran los tumores en un paciente.

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El siguiente paso para el equipo es la integración de su cámara con sistemas endoscópicos para satisfacer las demandas de cirugías mínimamente invasivas en hospitales con recursos limitados.

La herramienta de inteligencia artificial (implementando deep learning) de Google ha sido capaz de distinguir correctamente el cáncer metastásico el 99% del tiempo, una mayor tasa de precisión que los patólogos humanos.

El equipo entrenó un algoritmo (llamado Lymph Node Assistant, o LYNA) para detectar las características de los tumores que han llegado a metástasis (es decir, diseminación), que son particularmente difíciles de detectar. Del medio millón de muertes en todo el mundo causadas por cáncer de mama, el 90% se debe a la metástasis.

LYNA

La tasa de acierto del 99% es superior al rendimiento de los patólogos humanos, y el algoritmo también fue mejor a la hora de encontrar pequeñas metástasis en diapositivas individuales. Los patólogos humanos pueden pasarlo por alto hasta el 62% del tiempo.

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En lugar de reemplazar a los humanos, es más probable que esta tecnología complemente sus habilidades, lo que facilitará y agilizará el diagnóstico de tumores metastásicos.

Por ejemplo, el algoritmo redujo a la mitad el tiempo necesario para revisar una diapositiva en promedio, reduciéndola a solo un minuto por diapositiva.

Google está aplicando IA a la atención médica en varios proyectos diferentes. Su filial DeepMind está utilizando IA para buscar signos de enfermedad ocular en el Moorfields Eye Hospital en Londres, por ejemplo. El próximo paso será ver cómo LYNA se empieza a usar en una clínica de verdad.

Actualmente la herramienta, únicamente detecta el cáncer de mama. Por lo que suponemos Google seguiría trabajando en ella con el fin de que sea más efectiva y sea capaz de detectar la presencia de cáncer en otras partes del cuerpo humano.

Tal vez no queramos dejar en manos de una máquina nuestra salud, pero ¿por qué no permitir que las mismas repasen el diagnóstico de un facultativo humano? Diversos experimentos sugieren que los médicos cometen un gran número de errores a la hora de interpretar radiografías, y también son víctimas de sesgos cognitivos o de la mera fatiga.

En Harvard, Shawn M. Douglas ya ha creado también un robot de tamaño molecular que envía medicamentos a células específicas. Es solo la punta del iceberg, no en vano la nanotecnología es una de las ramas de la ciencia que más rápidamente está creciendo. En 2009, el mercado mundial de la nanotecnología facturaba 11.671 millones de euros. En 2001, el doble. Las previsiones para 2018 son de 3,3 billones.

El siguiente paso hacia esa dirección es muy esperanzadora, pues según los resultados en Nature Biotechnology de un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de China, uno diseño de nanobot ya podría localizar y destruir tumores en solo dos días.

Nanomedicina contra el cáncer

Estos prototipos, probados de momento satisfactoriamente en cerdos y raones, son unos nanobots completamente autónomos programados para encontrar tumores y estrangularlos hasta cortarles el suministro de sangre. Gracias a este procedimiento, además, no se dañarían las células sanas.

El funcionamiento de estos robots consiste en hacer que el ADN programado se pliegue sobre sí mismo y se despliegue en el momento necesario. Tal y como explican los autores de la investigación:

Nuestro nanobot está funcionalizado en el exterior con un aptámero (ácidos nucleicos de cadena sencilla) de ADN que se une a la nucleolina, una proteína expresada específicamente en células endoteliales asociadas a tumores, y la trombina de la proteasa (enzima que rompe los enlaces de las proteínas) de la coagulación sanguínea dentro de su cavidad interna” explican en su paper sobre los nanorobots de ADN que inyectaron por vía intravenosa a los ratones.

El erforzar las defensas naturales de nuestro organismo, como los linfocitos T, un tipo de glóbulos blancos, a fin de que puedan localizar y destruir las células cancerosas, es el funciona el tratamiento de la inmunoterapia contra algunos tipos de tumores. Sin embargo, llevar a cabo este tratamiento acarrea no pocas dificultades.

Por ejemplo, es difícil saber si el tratamiento está siendo efectivo (si no lo es, el cáncer podría volverse más resistente o extenderse). Sin embargo, gracias a CRISPR, ahora el tratamiento sí que podría ser más fácil de llevar a cabo gracias a la identificación de los genes que intervienen en el mecanismo de eliminación de los tumores midiante linfocitos T.

Identificando más de cien genes

Un equipo de investigadores del Instituto Nacional del Cáncer (INC), en Estados Unidos, coordinados por Nicholas P. Restifo, un experto en inmunología de esta institución, ha presentado en la revista Nature las conclusiones de un amplio estudio en el que se identifican más de cien genes que intervienen en el mecanismo que facilita la eliminación de los tumores mediante el uso de los citados linfocitos T.

Para ello, se usó la tecnología de edición genética denominada CRISPR que les ha permitido "apagar" consecutivamente ciertos genes en unas células de melanoma. Se examinaron los perfiles genéticos de 11.000 individuos recogidos en el Atlas del Genoma del Cáncer. Según explica Shashank Patel, uno de los expertos en Ciencias biomédicas del INC que ha participado en este trabajo:

Los resultados muestran que en el éxito de este tratamiento contra el cáncer juegan un papel clave muchos genes, bastantes más de los que esperábamos en un primer momento.

Si los genes que se describen en este estudio quedan validados en pruebas clínicas, se avanzará excepcionalmente en esta clase de tratamientos. Según Restifo:

Si finalmente logramos entender los mecanismos que intervienen en la resistencia a la inmunoterapia seremos capaces de desarrollar nuevas tácticas para combatir la enfermedad. De hecho, en el futuro, este hallazgo podría acelerar el desarrollo de fármacos que impidan a las células tumorales emplear sus mecanismos de escape y, de ese modo, ayudar a que los pacientes experimenten una respuesta completamente satisfactoria.

En el origen del CRISPR está el científico español Francis Mojica, que descubrió en el ADN de unos microbios en las salinas de Santa Pola (Alicante) unas secuencias que ejercían de defensa contra los virus.

La exposición a las radiofrecuencias emitidas por las antenas de telefonía móvil o WiFi no afecta negativamente a nuestra salud, o al menos no se ha encontrado niguna prueba de lo contrario.

Es lo que concluye un estudio de otros 350 estudios sobre el tema en el Informe sobre Radiofrecuencias y Salud 2016, llevado a cabo por el Comité Científico Asesor en Radiofrecuencias y Salud (CCARS).

No aumentan los tumores

Los niveles a los que estamos expuestos con la tecnología actual, aunque crecientes, todavía están muy lejos de los márgenes de seguridad. Así que si tales exposiciones fueran nocivas, debería existir una explicación física y biológica convincente y, además, al menos una prueba de que hay más enfermedades por esa razón.

En el caso de los tumores cerebrales, que podrían haberse multiplicado debido al uso ya casi permanente del teléfono móvil, tampoco ha habido un aumento de la incidencia. Un estudio del Instituto de Epidemiología de Cáncer de Copenhague, y la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer publicado por el British Medical Journal, también descubrió que no hay ninguna relación entre la aparición de estos tumores y el tiempo de uso del móvil.

Según las conclusiones del informe “el análisis crítico de las evidencias respalda que no existen razones técnicas ni sanitarias que justifiquen la imposición arbitraria y discrecional de límites de exposición más exigentes que los recomendados por la OMS-ICNIRP y la Unión Europea”, mientras que la aplicación de límites más restrictivos “implicaría aumentar el número de antenas con el consiguiente impacto visual, social y económico”.
Imagen | nicolasnova

Según el informe Las Cifras del Cáncer en España 2017, la mitad de todos los hombre y un tercio de las mujere padecerán algún tipo de cáncer. Lo que significa que la incidencia de esta enfermedad ha aumentado más de lo previsto.

En 2015, hubo 247.771 casos nuevos (148.827 en hombres y 98.944 en mujeres), lo que supera en más del mil las estimaciones llevadas a cabo por la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM) para el año 2020.

¿Por qué aumentan?

La razón de este incremento estriba en varios factores:

• El envejecimiento de la población.
• Las técnicas de detección precoz.
• Los avances en la prevención y tratamiento de los trastornos cardiovasculares.

Con todo, según declaró Miguel Martín, presidente de la SEOM y jefe del Servicio de Oncología del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid, "un tercio de la mortalidad por cáncer se debe a causas evitables", si se corrigen que favorecen los hábitos, es decir:

• El tabaquismo.
• El consumo excesivo de alcohol.
• El sedentarismo.
• La obesidad.

En cuanto a los tipos de cáncer más diagnosticados, sumando hombres y mujeres, el ránking lo encabeza el tumor colorrectal (41.000 casos al año), seguido del de próstata (33.000), pulmón (28.000), mama (27.000) y vejiga (21.000). En el mundo cambia el orden: los más comunes fueron los de pulmón, mama, colorrectal y próstata.

La supervivencia de los pacientes con cáncer en nuestro país es similar a la del resto de países de nuestro entorno situándose en España en un 53 % a los 5 años. Se calcula que la supervivencia se ha duplicado en los últimos 40 años en países como Reino Unido, y que alcanza un 50 % a los 10 años, si bien a expensas del aumento de la supervivencia de algunos tumores como mama o colon, mientras que las de otros tumores continúa siendo similar.

Científicos españoles presentan un marcador para estudiar tumores cerebrales, Glibioliquid. Concretamente, ha sido presentado por HM Hospitales, su fundación de investigación y Atrys Health.

Se trata del primer sistema de diagnóstico para este tipo de cáncer basado en un análisis de sangre.

Diagnóstico de cáncer cerebral

A través de una biopsia líquida, esta técnica no invasiva identifica las alteraciones genéticas del tumor cerebral para conocer la evolución de un cáncer con elevada mortalidad. Según palabras del presidente de Atrys Health, Santiago de Torres:

Con sangre periférica, podemos hacer tests predictivos de alteraciones genéticas que nos permitan saber qué tipo y qué subtipo de tumor es. En la lucha contra el cáncer, es muy importante ponerle apellidos.

El objetivo a largo plazo será descubrir uevos marcadores aplicables al cerebro, y desarrollar tratamientos más individualizados para pacientes con rasgos similares. El riesgo global durante la vida de padecer un tumor cerebral es inferior al 1%, pero hay muchos tipos diferentes de tumores cerebrales, según las células que resultan afectadas y su aspecto al microscopio.

Una larga investigación dedicada al estudio de las fuerzas que las células ejercen sobre su entorno pone de manifiesto el mecanismo mediante el cual la rigidez del tejido activa un importante oncogén llamado YAP, tal y como podéis ver en el vídeo que encabeza esta entrada. Es decir, que la rigidez del tejido activa el cáncer, lo que abre nuevas estrategias para frenar e incluso detener el crecimiento de tumores.

Estas fuerzas determinan cómo las células proliferan, se diferencian y se mueven, y también regulan el desarrollo embrionario, la cicatrización de las heridas y la formación de tumores. Seún Roca-Cusachs, del IBEC, "incluso se ha demostrado que aumentando o disminuyendo la rigidez del tejido se puede acelerar o frenar la progresión tumoral". La investigación es fruto de la colaboración entre investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del Georgia Institute of Technology y ha sido publicado en la revista Nature Cell Biology.

Vía | Sinc

Una nueva estrategia terapéutica capaz de revertir la resistencia de los tumores colorrectales a determinados tratamientos ha sido evaluado por un estudio del grupo de investigación sobre cáncer y células madre del Vall d'Hebron Instituto de Oncología (VHIO), como podéis ver en el vídeo que encabeza la entrada.

El estudio, publicado en la revista Clinical Cancer Research, pretende vencer la elevada resistencia que los tumores de colon y recto presentan a un tipo de tratamiento con inhibidores de PI3K o AKT, que provocan que el cáncer siga desarrollándose. Para el estudio del nuevo inhibidor, se utilizaron cultivos celulares y se inocularon células derivadas de tumores de pacientes en ratones de experimentación. De esa forma, en el laboratorio se crearon modelos de animales "xenopacientes", capaces de reproducir con precisión la enfermedad humana, dado que preservan las mismas alteraciones genéticas y clínicopatológicas originales de cada paciente.

Vía | Sinc

Una investigación realizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto un mecanismo que protege a las neuronas de la muerte celular programada mediante el control de la actividad de la proteína p53. Los resultados han sido publicados en la revista Cell Death and Differentiation.

La muerte celular programada, o apoptosis, ocurre principalmente tras la activación de la proteína p53, denominada “el guardián del genoma” por ser un potente supresor de tumores. p53 induce la muerte de la célula en respuesta a una gran variedad de señales de estrés celular y daño en el DNA. Esta proteína no es necesaria durante el desarrollo embrionario, pero sin embargo está presente en el embrión, por lo que su actividad debe estar controlada para evitar una muerte celular masiva

Explica la investigadora del CSIC Ángela Nieto, del Instituto de Neurociencias, centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández de Elche.

La investigación ha dado con uno de los encargados de controlar la actividad de p53: el factor de transcripción Scratch2.

Un factor de transcripción es una proteína que regula la expresión de otros genes. Scratch2 es un miembro de la superfamilia Snail, una familia génica con la que se trabaja desde hace 20 años y cuyos componentes están implicados en el desarrollo embrionario y del cáncer.

Las neuronas recién formadas necesitan protegerse de p53 para sobrevivir, por lo que este factor de transcripción es un inhibidor de la señal de muerte de p53.

Según las investigadoras, la resistencia a la muerte celular es beneficiosa durante el desarrollo embrionario y para el funcionamiento normal del individuo adulto. Sin embargo, es importante que el organismo elimine las células dañadas y también las células tumorales. Los represores de muerte celular se vuelven dañinos en este caso, pues hacen a las células cancerosas muy resistentes a las terapias.

Vía | CSIC