Conozcan al cáncer más antiguo del mundo

Investigadores de la Universidad de Cambridge han secuenciado el genoma de la línea celular más antigua de la historia: un cáncer canino que se transmite sexualmente y que habría aparecido hace alrededor de 11,000 años. El poder de la genómica permite determinar no solamente cuándo sino dónde apareció el cáncer por primera vez: fue en un perro más o menos grande de tipo Husky, con pelo negro o blanco y negro… Como dicen los investigadores responsables del estudio publicado en la revista Science este mes, es absolutamente increíble que las células del perro, las mismas que él tenía hace miles de años, se hayan transmitido y multiplicado hasta hoy en día. Es como tener acceso a un ADN fósil completo sin excavar huesos o esperar que se hayan congelado células en la nieve durante tanto tiempo; porque en este caso la línea celular llegó hasta hoy a pesar de muchas (y grandes) mutaciones. 

Para “reconstruir” los dinosaurios de la famosa novela y película Jurassic Park, Michael Crichton se había imaginado que los científicos de su historia podían clonar los animales desaparecidos hace mucho tiempo gracias a su ADN recuperado de la sangre que almacenaban mosquitos que los habían picado y se habían fosilizado. Básicamente, Crichton surfeaba sobre la ola de la clonación en vigor en los años 1980-1990, como muchos otros autores y guionistas de Hollywood. Efectivamente, entendiendo que reconstruir un clon a partir de un poquito de ADN de otro animal u otra persona era técnicamente posible empezó a asustar a mucha gente y las ciencias genómicas eran visto de un mal ojo por esa razón. Sin embargo, la carrera para decodificar (secuenciar) el genoma completo de plantas, animales y humanos no ha parado porque permite avanzar todos los días en biología, medicina y farmacología. Con un control minucioso de los procedimientos y usos del genoma secuenciado, no deberíamos temer tanto a la genómica. También tenemos que renunciar al sueño de tener varios clones nuestros que hagan nuestras tareas mientras descansamos tranquilamente. 

Ahora se puede entonces secuenciar el genoma completo de una planta, un animal o un humano a partir de una célula, recuperando todo el ADN que contiene (todas nuestras células contienen el ADN necesario a la elaboración de nuestro ser físico, como los planos de construcción). Así con solamente un cabello mío se puede saber que tengo los ojos verdes y el cabello castaño por ejemplo. En el caso del cáncer transmisible sexualmente de los perros, pudieron entonces trazar el tipo de perro que había tenido el primer cáncer y hasta su edad a partir del estudio de las células que se presentan hoy en perros enfermos. Además, utilizando un modelo para calcular la frecuencia de aparición de mutaciones genéticas en este tipo de células y como es una transmisión directa del cáncer, pudieron determinar la edad de la línea celular presente hoy. ¡Tiene entre 10,200 y 12,900 años! Por cierto, no es algo que se encuentra todos los días, por supuesto, y para no asustarnos, debemos recordar que no muchos cánceres son contagiosos, solo hay dos y no para humanos. 

Lo más impresionante, según los autores, es que el genoma ha sufrido millones de mutaciones, y algunas bastante importantes. “Te hace preguntarte cómo [la línea celular] ha podido sobrevivir hasta hoy” dice Elisabeth Murchinson de la Universidad de Cambridge. 

Lo más asustante es que en los últimos años el cáncer no ha evolucionado mucho: han descubierto que entre razas de perros muy diferentes de Australia y Brasil hay pocas diferencias en el genoma y comparten todas las mutaciones importantes. Eso significa que los cánceres tienen esta capacidad de estabilizarse y ser longevos y duraderos… Es como si el tumor hubiera encontrado su forma más estable y no necesitara más adaptación para sobrevivir, “quizás el tumor se ha vuelto perfectamente adaptado a su nicho y no requiere de más selección positiva”. 

Lo más prometedor es que entender cómo ha evolucionado este cáncer transmisible y cómo es tan estable hoy podrá permitir avanzar en el estudio de esta enfermedad en humanos

¡Comamos plátanos manchados!

 

"Según el último número de la revista japonesa Japanese Scientific Research, un plátano muy maduro conmanchitas oscuras sobre la piel amarilla produce una sustancia llamada TNF (factor de necrosis de tumor) que tiene la abilidad de combatir células anormales. Cuanto más manchas y más oscuras, mejor la calidad de mejoramiento de la inmunidad. Es decir: si el plátano es más maduro, mejor la calidad anti-cáncer. Un plátano amarillo con puntos oscuros es 8 veces más eficiente en mejorar la propiedad de los glóbulos blancos que uno verde"

Tratamiento de cáncer de próstata: avances

Las nuevas tecnologías que presentamos en IQ suelen aplicarse para responder a necesidades cotidianas, sobre todo en el sector de la salud. Hoy presentamos una aplicación moderna de la tecnología láser en medicina: el tratamiento del cáncer de próstata. Es uno de los canceres más frecuentes del hombre, que puede presentar complicaciones para el hombre que lo padece, debidas al tratamiento que se le hace para curarlo. Primero veremos el estado actual de la detección del cáncer de próstata y sus limitaciones y luego se presentará la nueva técnica, que podría emplearse pronto en México, y para otras enfermedades también.

Detección actual del cáncer de próstata

El cáncer de la próstata puede tratarse en varios casos hoy y la eficiencia del tratamiento aumenta si la enfermedad se detecta de manera temprana. Lamentablemente, al principio el cáncer de próstata no presenta síntomas, lo que le hace difícil de detectar. En los últimos años, se desarrollaron métodos de pruebas y detección de los primeros estadios que han permitido reconocer la presencia de micro-tumores en la próstata a partir de un estudio sanguíneo. Se ha demostrado efectivamente que se puede medir con el nivel de antígeno prostático específico (PSA por sus siglas en inglés) en la sangre y que existe un nivel umbral de PSA que delata la presencia de tumor. La prueba funciona tan bien para detectar posibles tumores, incluso muy pequeños, que se ha popularizado y en muchos países la recomiendan en todos los hombres a partir de cierta edad. Cuando la prueba es positiva, una operación permite quitar la parte cancerosa de la próstata y deshacerse del problema… en teoría. 

Problemas y limitaciones de la detección por PSA

Efectivamente, la realidad es otra. En países que la han utilizado mucho para operar los hombres con altos niveles de PSA, empezaron a darse cuenta que existen problemas con este método de detección para diagnosticar la enfermedad de manera temprana y con los tratamientos que siguen. Primero, es posible que el método de falsos positivos y falsos negativos; se equivoca a veces pues. Y es grave porque la operación actual que remueve los tumores puede presentar muchas complicaciones o efectos secundarios como: quitarles a los hombres unas funciones importantes, como la función eréctil, o generar problemas de incontinencia, de digestión o de infección a edades no forzosamente avanzadas. Finalmente, a veces los niveles detectados indican que el paciente presenta un tumor aunque ello podría nunca crecer o generar problemas de salud; también, al contrario, podría ser que este tumor sea tan fuerte que ya sea demasiado tarde para operar.

Operación del cáncer de próstata

Por todo lo anterior, ahora se tiene que tomar con mucho cuidado el tratamiento del cáncer de próstata detectado por PSA. En varios países se ha estudiado justamente el impacto del monitoreo sistemático de la población y sus posibles contraindicaciones. Para dar un ejemplo concreto reciente, en Estados Unidos han demostrado en 2012 que para cada 1000 hombres de 55 a 69 años monitoreados sistemáticamente cada 1 a 4 años durante una década: solamente entre 0 y 1 muerte podría evitarse gracias a la prueba de detección por PSA, entre 100 y 120 hombres tendrían probabilidad de recibir un resultado falso-positivo que llevaría a una biopsia dolorosa y un tercio de ellos padecerían de trastornos post-biopsia. Además 110 hombres recibirían la mala noticia de la presencia de un cáncer a tratar en su próstata. Lamentablemente, 50 de ellos sufrirían de complicaciones post-tratamiento: 29 con disfunción eréctil, 18 con incontinencia, 2 con problemas cardiovasculares graves y otros pocos con trombosis, embolia pulmonar o hasta muerte debida al tratamiento.

Ejemplo de operación láser de la prostata (en este caso es una terapia para la Hiperplasia Prostática Benigna con láser verde)

Un nuevo camino

Debido a esas cifras espeluznantes, ahora se está probando una nueva técnica revolucionaria que no se limita a la cirugía de cáncer de próstata: la fototerapia dinámica con láseres. Es una alternativa ideal para los tumores pequeños frente a los cuales las biopsias y operaciones quirúrgicas actuales son demasiado invasivos y causan tremendos daños innecesarios. El láser tiene efectivamente la ventaja de poder enfocarse muy precisamente en la zona a atacar (en lugar de mandar todo un batallón contra una sola persona) y el daño alrededor de la zona cancerosa es menor o hasta inexistente.

Primero se tiene que aplicar un material absorbente al color (longitud de onda) del láser en el micro-tumor para que la luz solamente queme localmente, donde sea necesario. Por supuesto, ya que el material absorbente se inyecta por jeringas, el paciente lo tiene en otros lugares del cuerpo y por lo tanto se tiene que mantener en la oscuridad un día o dos, con lentes de protección. Pero la operación es más corta (2 horas en total), muy precisa, menos invasiva y causa mucho menos efectos secundarios. Lamentablemente, solo se puede emplear ahora en cánceres detectados muy tempranamente: pues los otros son más grandes, más difíciles y largos de quemar punto por punto con el láser (por lo tanto la eficiencia de la técnica disminuye en este caso).

Muchos pacientes han sido tratados con esa técnica en varios países y aparentemente será la técnica del futuro en el tratamiento de cánceres de próstata detectados temprano. Otra aplicación muy útil de la física en la medicina, un excelente ejemplo de lo que pueden hacer los expertos de estas dos disciplina cuando trabajen juntos.

NOTA ADICIONAL: En México, físicos, ingenieros, biólogos y médicos de la UNAM empezaron a definir marcos de colaboración formales con el Hospital General de México para responder a muchas necesidades del sector médico. Esos esfuerzos han resultado ser muy fructuosos apenas un año después con varios proyectos puntuales o a largo plazo que van a cambiar el sector salud de nuestro país. Gracias al dinamismo de los que han pensado en la elaboración de estos proyectos y a la motivación y los esfuerzos de los actores, se están empezando muchos proyectos muy importantes. Uno muy novedoso está relacionado con el tema de hoy: el desarrollo de simuladores computarizados para entrenamiento en cirugía de próstata y endoscopía, con el fin de ayudar a los jóvenes cirujanos y urólogos a poder realizar operaciones quirúrgicas más precisas y menos dañinas para los pacientes. Habrá que ver si la fototerapia dinámica entra en los planes a futuro de esos grupos…

Avatar para curar el cáncer

Recientemente, algunos trabajos de investigación biológica han demostrado el gran impacto de la creación de avatares de enfermedades graves en ratones para poder curarlas más fácilmente. La idea es de “clonar” esas enfermedades e incorporarlas en un grupo de ratones para poder probar rápidamente, y en paralelo, varios tipos de tratamiento sobre esos animalitos y buscar el más eficiente para la persona enferma. Esa técnica tiene muchas ventajas ya que se pueden investigar muchos caminos posibles simultáneamente para curar una persona con cáncer, especialmente si su enfermedad es muy particular (es decir que su comportamiento sale de los tipos conocidos) o resistente a los tratamientos comunes, sin tomar el riesgo que podría representar probar todos los medicamentos uno por uno sobre esa persona que ya sufre bastante.

¡Un premio para todos los pobres ratones héroes del mundo!

La semana pasada, hablamos de trabajos sobre la manipulación de la memoria en cerebro de ratones. Se trataba de entender mejor la creación y utilización de la memoria en esos animales y el cerebro de los seres humanos también. Hoy hablamos nuevamente de la utilización de esos animales de laboratorio para otra aplicación a carácter de investigación crítica para la salud humana y el bienestar. Aunque muchos podríamos preguntar por qué se tienen que sacrificar tantos animales inocentes para investigaciones a veces no tan relevantes, es importante entender que los ratones son muy parecidos a los seres humanos y desarrollan una gran cantidad de enfermedades similares a las que nosotros tenemos. Además, biológicamente, los efectos demostrados en ratones se pueden relacionar muy bien con los que se observarían en seres humanos y eso ayuda a poder probar nuevos tratamientos sin lastimar a ninguna persona. Obviamente, los ratones salen lastimados de todos estos experimentos, por el único bien de nosotros. Éticamente, esos procedimientos se tienen que cuidar mucho y verificar que no haya abusos. Últimamente, existen unas políticas a nivel mundial que promueven la reducción de la utilización de animales para estudios biológicos. Mientras tanto, por supuesto, podemos pensar un poco más frecuentemente en todo lo que han aportado indirectamente a la ciencia moderna esos pobres animales.

Ratones avatares

El tema de hoy trata de una nueva idea muy innovadora: utilizar los ratones como avatares de los seres humanos. Exactamente como en la famosa película del director estadounidense James Cameron, los investigadores que crearon esa técnica utilizan los ratones como avatares biológicos de los seres humanos para utilizarlos como copias y réplicas de nuestras personas. Colocan de manera externa el mismo tipo de enfermedad en el cuerpo de los ratones y utilizan esas propiedades de similitudes entre ratones y humanos para probar nuevos tratamientos sobre animales y no sobre mujeres y hombres ya enfermos y sufriendo mucho.

Además de evitar la penosa sucesión de varios métodos de prueba y error que podrían lastimar más a una persona enferma, se utilizan varios otros cuerpos en los cuales desarrollaron el mismo tipo de enfermedad para probar muchas técnicas a la vez, sin tener que esperar mucho tiempo los resultados de un método antes de empezar otro. Además, otra gran ventaja del avatar ratoncito-humano es que las pruebas se realizan in vivo, dando resultados mucho más cerca de los esperados en humanos que si fueran llevados a cabo in vitro. 

Modelos personalizados de enfermedad

Esos modelos personalizados de enfermedades muy particulares, diferentes de los patrones comunes, permiten entonces tomar más riesgos, probar más técnicas poco convencionales o combinaciones de ellas. Según Edison Liu, presidente de la organización del genoma humano, o HUGO por sus siglas en inglés Human Genome Organisation, es “la dirección que están tomando muchos grupos de investigación” de tratamiento contra el cáncer. Un ejemplo muy significativo del éxito que puede tener la técnica del avatar personalizado fue publicado en 2011: reporta el caso de un hombre de 60 años con cáncer de páncreas (el más rápido en presentar complicaciones y más difícil de curar) con metástasis, resistente al tratamiento común. El método de los avatares permitió aislar un medicamento eficiente y personalizado que logró curar el cáncer. Aunque la mayoría de los pacientes con este cáncer se mueren en pocos meses, el seguía vivo el día de la publicación de los resultados, y no presentaba más complicaciones hasta 3 años después del tratamiento.

Este tipo de investigación ya comprobó que la técnica funciona y se intenta ir más allá del avatar-réplica que se parece al hombre a curar. El 14 de marzo de este año, reportaron la transferencia exitosa del sistema inmunológico de un hombre a unos animales avatares, fabricando así unos ratones “humanizados” para tener la copia exacta de lo que se puede esperar en el cuerpo de este hombre en particular. Esos son realmente los primeros pasos de la medicina personalizada, la cual se aspira tener con estudios meticulosos del genoma humano. Seguramente, si el éxito de la técnica de los avatares resulta ser tan importante como esperado, se van a sacrificar muchos ratones y podrán haber abusos ya que no habrá límite en la cantidad de pruebas de tratamiento que se podrán realizar. Esperamos que sea temporal y que rápidamente se entienda mejor como tratar el cáncer como métodos más suaves o menos destructores.