La investigación, desarrollada por las universidades de Stanford y Yale junto al Chan Zuckerberg Biohub y publicada en Nature, demostró que estos patrones pueden rastrearse mediante un simple análisis de sangre, abriendo la puerta a diagnósticos no invasivos. Científicas del Centro Basal Ciencia & Vida (Fundación Ciencia & Vida–Universidad San Sebastián) analizaron los alcances de este avance para la oncología.
Comprender la arquitectura interna de un cáncer es clave para determinar la agresividad de la enfermedad y la eficacia de un tratamiento. En el interior de una masa tumoral conviven células inmunes, de sostén y vasos sanguíneos organizados en vecindarios específicos.
"El tumor se tiene que entender como una gran ciudad donde coexisten no solo células tumorales, sino también otras células que conversan con el tumor y le dan sustento para que se establezca. A todo este entorno se le conoce como microambiente tumoral", explica la Dra. Laura Hernández, investigadora postdoctoral del centro.
Para descifrar este mapa, la IA utilizó transcriptómica espacial, una técnica que analiza las células manteniendo su posición exacta en el tejido. A través de este método, se definieron nueve ecotipos espaciales repetidos en carcinomas y melanomas. La Dra. María José Oviedo, investigadora del laboratorio de microambiente tumoral y metástasis, señala que la combinación de datos masivos y algoritmos facilitó un trabajo imposible de realizar manualmente:
"Se junta la inteligencia artificial con datos de transcriptómica espacial a nivel de célula única, proveniente de más de 10 millones de muestras, para identificar la disposición espacial de estas células en el tumor... en el laboratorio, trabajando en el mesón, sería muy difícil detectar estos patrones, pero a través de estas herramientas se hace mucho más fácil".
El pilar fundamental de la investigación es que estos patrones espaciales dejan marcas en el ADN libre circulante que los tumores liberan al torrente sanguíneo. Esto permite evaluar la enfermedad mediante una biopsia líquida, superando las limitaciones de los procedimientos quirúrgicos tradicionales que solo toman fragmentos acotados del tejido.
"El realce de este paper es que ese patrón común, esas marcas en el genoma identificadas, podrían ser detectadas en la práctica clínica utilizando una muestra de sangre. Además, se podría predecir si el paciente podría responder bien a la terapia o si tiene un escudo que va a bloquear el tratamiento", destaca la Dra. Hernández.
Esta capacidad de monitoreo a través de la sangre también resuelve el problema de la heterogeneidad del cáncer en el cuerpo.
"Una muestra de sangre puede capturar información proveniente de distintas lesiones tumorales, mientras que una biopsia se toma en un tiempo determinado y es muy pequeña, no representa todo el tumor", indica la Dra. Oviedo.
Aunque los resultados son prometedores para evitar terapias ineficaces y reducir efectos adversos, las investigadoras advierten que la tecnología requiere validación en cohortes más amplias antes de llegar a los hospitales. Como sintetiza la Dra. Hernández:
"Si esto se logra validar en diferentes tipos de tumores, se podría evitar someter a los pacientes a terapias a las que no responderían, y que generan múltiples efectos adversos. Además, permitiría monitorear de manera dinámica, a través de la muestra de sangre, cuándo el tumor estaría cambiando su ecotipo de uno sensible a uno resistente o viceversa, a fin de adaptar los enfoques de tratamiento".
En pruebas con pacientes con melanoma avanzado, los niveles de estos ecotipos medidos en la sangre antes de iniciar la inmunoterapia se asociaron de forma directa con la sobrevida y el éxito del tratamiento.
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