Día mundial del cáncer y las matemáticas

Como sabéis el 4 de Febrero se celebra el Día Mundial contra el Cáncer. Hoy es un día para la reflexión y la esperanza. Hay muchos artículos y reflexiones en internet sobre el tema y a lo largo del año os voy poniendo diferentes entradas que hablan de prevención, de estilos de vida, de tratamientos. Hoy me he planteado poneros unos datos:

1. Datos y cifras de Naciones Unidas:

• Los cánceres más mortíferos son los de pulmón, estómago, hígado, colon y mama.
• Los tipos de cáncer más frecuentes son diferentes en el hombre y en la mujer.
• Aproximádamente un 30% de las muertes se deben a cinco factores de riesgo conductuales y dietéticos: índice de masa corporal elevado, ingesta reducida de frutas y verduras, falta de actividad física, consumo de tabaco y consumo de alcohol.
• Fumar es el factor de riesgo más importante y la causa del 22% de las muertes mundiales por cáncer y el 71% por cáncer de pulmón.
•  Los cánceres causados por las infecciones por virus, como las hepatitis B (VHB) y C (VHC) o los papilomavirus humanos (PVH), son responsables de hasta un 20% de las muertes en los países de ingresos bajos y medios.

Una publicación reciente que relaciona un modelo matemático con el crecimiento tumoral y las implicaciones para el diagnóstico y el tratamiento. ¡¡Matemáticas y cáncer!!  y esperanza...

2. Las leyes de la naturaleza predicen la evolución del cáncer (Nat Genet)

• Elsevier, 22 ene 2016

El cáncer es una evolución ordenada de las células.

Los cánceres evolucionan con el tiempo en patrones que se rigen por las mismas leyes naturales que impulsan procesos físicos y químicos tan diversos como el flujo de los ríos o el brillo de las estrellas, informan los autores de un estudio reciente, cuyas conclusiones se publican en la revista "Nature Genetics". Creen que en el futuro se podría predecir cómo crecerá y se desarrollará un cáncer mediante la aplicación de las leyes naturales a imágenes genéticas individuales tomadas de un cáncer.

La investigación plantea la posibilidad de que los médicos puedan tomar decisiones clínicas sobre cómo cambiará el cáncer de un paciente individual y qué tratamientos se deben utilizar, mediante la aplicación de fórmulas matemáticas a biopsias tumorales.

Científicos del Institute of Cancer Research de Londres y la Queen Mary University of London (QMUL), en Reino Unido, utilizaron una gran cantidad de datos --generada a partir de más de 900 tumores de 14 tipos diferentes-- para demostrar que muchos cánceres se desarrollan en patrones particulares que pueden predecirse.

Muchos tipos de cáncer, como los de colon, estómago y algunos tipos de cáncer de pulmón, siguieron de cerca un camino establecido por un modelo teórico que describe la acumulación y la proliferación de las mutaciones genéticas durante una sola expansión rápida. El modelo, creado por el equipo de investigación, predijo que en muchos tumores todos los genes del cáncer importantes ya están presentes al inicio del crecimiento del tumor y nuevas mutaciones en el interior son esencialmente 'pasajeras' sin ningún efecto adicional.

El equipo de científicos demostró que estas mutaciones pasajeras se acumularían a raíz de una llamada ley de distribución de potencia 1/f, un patrón que se encuentra en la naturaleza en una variedad de sistemas biológicos, físicos y químicos, incluyendo el flujo del río Nilo y la luminosidad de las estrellas e, incluso, que ayuda a regular el mercado financiero.

El modelo fue menos eficaz en la predicción de la trayectoria de algunos otros tipos de cáncer, como los tumores cerebrales y de páncreas, lo que sugiere que en estos casos la selección natural --impulsada por presiones sobre los recursos y el espacio-- podría desempeñar un papel más importante en la propagación de mutaciones.

Pero en el futuro, el desarrollo de estos tipos de cáncer también podría predecirse utilizando modelos matemáticos más elaborados, según estos científicos. El siguiente paso en su investigación es determinar cómo pueden medirse nuevas características de predicción --como la velocidad de aparición de mutaciones agresivas o resistentes a los medicamentos-- mapeando los resultados de los pacientes con el tiempo.

Este nuevo análisis de los datos sobre el cáncer tiene potencialmente importantes implicaciones clínicas, proporcionando una nueva forma de distinguir las mutaciones que deberían ser objeto de tratamiento frente a las mutaciones 'pasajeras' que pueden no tener ningún efecto sobre el crecimiento de células cancerosas.

El coautor del estudio Andrea Sottoriva, investigador de Evolución y Cáncer del Institute of Cancer Research, de Londres, explica: "Nuestro estudio muestra que la propagación de mutaciones a través de un cáncer sigue leyes naturales y, por lo tanto, es teóricamente predecible, al igual que podemos predecir el movimiento de los cuerpos celestes o el clima".

"Esta previsibilidad significa que la gran cantidad de datos genéticos que podemos generar a partir de biopsias tumorales podría decirnos cómo se desarrollará con el tiempo un determinado cáncer desarrollará; qué mutaciones llevarán a una enfermedad más agresiva, cuando surjan, y qué fármacos
son la mejor manera de tratarlos. Al igual que en un juego de ajedrez, el objetivo es anticipar el próximo movimiento del adversario, para ganar en última instancia el juego", agrega.

Por su parte, otro de los autores, el Dr. Trevor Graham, jefe del Laboratorio de Evolución y Cáncer en el Barts Cancer Institute, en QMUL, apunta: "A menudo pensamos en cánceres como el crecimiento caótico y descontrolado de células en el cuerpo. Pero en contra de esta intuición, nuestro estudio muestra cómo la evolución del cáncer es, de hecho, a menudo muy ordenada e, incluso, se puede explicar por una regla matemática sencilla".

"Esta regla es importante, ya que simplifica enormemente nuestra visión de cómo evolucionan los cánceres. Ahora que sabemos que la regla, podemos intentar inclinarla a nuestro favor para mejorar los resultados del paciente", celebra el Dr. Trevor.

"Este tipo de investigación está permitiendo a los científicos anticipar cómo se desarrollan los diferentes tipos de cáncer en el cuerpo. Si los médicos fueran capaces de predecir con fiabilidad cómo los cánceres cambian con el tiempo, podría ayudarles a elegir los tratamientos más efectivos para cada paciente. Los avances en la tecnología de secuenciación de ADN significa que ahora somos capaces de realizar un seguimiento de cómo los tumores de cada individuo cambian con el tiempo a nivel genético más profundo", concluye Kat Arney, directora de información científica de Cancer Research UK.