Publicado 23/03/2020 07:57CET

Aplican modelos matemáticos a la inmunoterapia contra el cáncer

Célula de cáncer de mama
Célula de cáncer de mama - ANNE WESTON, FRANCIS CRICK INSTITUTE - Archivo

MADRID, 23 Mar. (EUROPA PRESS) -

Una fusión de matemáticas y medicina puede ayudar a mejorar la eficacia de las inmunoterapias, tratamientos que pueden salvar vidas y que mejoran la capacidad del propio sistema inmunitario del paciente para atacar tumores cancerosos, según una nueva investigación publicada en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Al crear modelos matemáticos que representan las complejas interacciones dentro del microambiente tumoral (EMT), las células no mutadas, los tejidos conectivos y los vasos sanguíneos dentro de un tumor maligno, los investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH) y la Facultad de Medicina de Harvard (HMS) pueden predecir cómo los tumores pueden responder a la inmunoterapia y cómo agregar otros medicamentos contra el cáncer podría mejorar el tratamiento.

Además, los modelos sugieren que la salud relativa del suministro de sangre de un tumor podría predecir cómo responderá ese tumor a la inmunoterapia.

Los inhibidores del punto de control inmunitario como 'Keytruda' (pembrolizumab) y 'Opdivo' (nivolumab) han mejorado enormemente el tratamiento para más de una docena de tumores malignos, incluidos el cáncer de pulmón de células no pequeñas, cáncer de riñón y melanoma, pero incluso en estos cánceres solo una minoría de pacientes beneficiarse de estas inmunoterapias.

"Se estima que el 87% de los pacientes actualmente no obtienen beneficios a largo plazo de la monoterapia con bloqueadores del punto de control inmunitario. Por lo tanto, se necesitan nuevas estrategias terapéuticas para mejorar las tasas de respuesta en pacientes que son resistentes a la inhibición del punto de control inmunitario", explica el coautor Rakesh K Jain, de los Laboratorios Edwin L. Steele del Departamento de Oncología Radioterápica de MGH y HMS.

La perfusión sanguínea alterada (el flujo de sangre a través de los vasos en los tejidos) es una característica común de muchos tipos de tumores que limita la capacidad de los medicamentos para llegar a las células malignas y produce hipoxia, niveles anormalmente bajos de oxígeno que a su vez pueden conducir a la supresión de respuesta inmune.

Para abordar este problema, Jain y sus colegas utilizaron una combinación de técnicas de biología computacional y de sistemas para desarrollar un modelo para determinar si la "normalización" de los vasos sanguíneos y el estroma (tejidos conectivos) en el TME podría mejorar la eficacia de la inmunoterapia.

Aunque otros investigadores han desarrollado modelos matemáticos a nivel de sistemas para predecir la respuesta tumoral a los inhibidores del punto de control inmunitario, el suyo es el primero en incorporar componentes e interacciones cruciales de las células con el TME, así como mecanismos conocidos de respuesta inmune para explicar cómo el TME podría afectar negativamente la eficacia de la inmunoterapia y para predecir la respuesta tumoral a los inhibidores del punto de control.

Es importante destacar que el estudio también apunta a posibles estrategias para normalizar el TME para mejorar la respuesta a la inmunoterapia.

Por ejemplo, la normalización del estroma con medicamentos comunes para tratar la presión arterial alta podría mejorar el tratamiento de los tumores desmoplásicos, que están marcados por tejidos densos y vasos sanguíneos comprimidos, muy abundantes pero desorganizados.

Por el contrario, la perfusión en tumores con vasos sanguíneos abiertos y con fugas podría mejorarse con medicamentos antiangiogénicos de baja dosis actualmente en el mercado, lo que permite una mejor administración de inmunoterapia a los tejidos objetivo.

Triantafyllos Stylianopoulos, coautor corresponsal de la Universidad de Chipre, agrega que "la identificación de la perfusión tumoral como clave para la eficacia de la inmunoterapia sugiere que la perfusión podría servir como un biomarcador de respuesta a los agentes inmunoterapéuticos".

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