La tecnología que revoluciona la investigación y el tratamiento del cáncer

CRISPR

Revolución en la edición de genes

Los investigadores nunca se imaginaron que sería fácil y rápido modificar el código genético de las células vivas. Pero ahora esto es posible con CRISPR, una técnica que funciona como unas tijeras de precisión que eliminan, insertan o editan trozos específicos de ADN dentro de las células. Esta herramienta de edición genética revolucionaria se descubrió a partir de otro proyecto, en el que los investigadores tenían curiosidad por saber cómo las bacterias combaten los virus. En 2020, tras el descubrimiento de los hallazgos clave sobre CRISPR, las doctoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier ganaron un premio Nobel. Un año antes, se inició el primer estudio clínico de una inmunoterapia con CRISPR para el cáncer en los Estados Unidos, y ahora hay más estudios que investigan otros tratamientos oncológicos con CRISPR. Además, se comenzaron pruebas para usar CRISPR directamente en el cuerpo. Aunque es una técnica sin precedentes, CRISPR aún tiene sus limitaciones y todavía se debaten los aspectos éticos de la edición genética. Pero está claro: CRISPR es una herramienta poderosa que ayudaría a lograr avances significativos en la investigación del cáncer y en otras áreas.

Inteligencia artificial

Informática que mejora el diagnóstico de cáncer, la elaboración de medicamentos y la medicina de precisión

¿Qué pasaría si una computadora pudiera crear un modelo virtual de una persona o simular un “gemelo digital” para que los médicos prueben tratamientos y pronostiquen resultados antes de proponer terapias personalizadas? Gracias a los avances en la inteligencia artificial (IA), esto ya no es ciencia ficción. Para crear la IA, se programa una computadora para que actúe, razone y aprenda. Es fantástica para encontrar patrones cuando hay enormes cantidades de datos, algo que es muy útil, en particular en la investigación científica. El Instituto Nacional del Cáncer (NCI), el Departamento de Energía (DOE), el Laboratorio Nacional de Investigación Oncológica de Frederick (FNLCR) y un grupo interdisciplinario de investigadores aplican la inteligencia artificial para avanzar en el desarrollo de gemelos digitales de las personas con cáncer. Otros emplean IA en el análisis de datos provenientes de imágenes e historias clínicas electrónicas para ajustar las dosis de radiación que reciben los pacientes. La IA ahora incluso se aprovecha para analizar rápido los datos de cáncer de la población y calcular la probabilidad de ciertos cánceres. Estos son solo algunas de las aplicaciones más básicas. La IA ofrece el potencial de transformar por completo el tratamiento del cáncer.

Telemedicina

Servicios médicos, tratamiento y estudios clínicos de cáncer donde se encuentre el paciente 

Ofrecer atención oncológica y estudios clínicos de cáncer es esencial, incluso durante una pandemia. Muchas organizaciones de salud que participan en el Programa de Investigación Oncológica Comunitaria del NCI (NCORP) incorporaron o ampliaron con éxito los servicios de telemedicina para ofrecer tratamiento y atención a los pacientes de cáncer a distancia. Estos hospitales y clínicas emplean la telemedicina para brindar la máxima seguridad y conveniencia a los pacientes y los profesionales médicos en todo el país. Ahora es posible vigilar la salud a distancia, hacer consultas por video y hasta recibir quimioterapia en casa. La telemedicina también facilita el acceso a los estudios clínicos y los tratamientos de cáncer a grupos de pacientes más diversos y en zonas geográficas más amplias. Fuera de la atención oncológica, muchas personas usaron la telemedicina el año pasado: casi un tercio de las consultas médicas fueron virtuales. Si bien cada vez es más popular este tipo de atención, no es posible prestar todos los servicios a distancia. Es un desafío asegurar la equidad en el uso de la tecnología para la atención médica a distancia, pero los investigadores trabajan para responder a esta necesidad.

Criomicroscopia electrónica

Imágenes de alta resolución de la actividad molecular para planificar el tratamiento del cáncer

Quienes piensen que los iPhone más nuevos tienen una cámara increíble, no conocen la criomicroscopia electrónica. La criomicroscopia electrónica captura imágenes de moléculas que son diez mil veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano, en una resolución tan superior, que ni existía hace una década. Los investigadores examinan cientos de miles de imágenes de criomicroscopias electrónicas para encontrar las de mayor calidad. Con esta selección, construyen imágenes tridimensionales de las moléculas que permiten a los científicos estudiar su comportamiento. En el caso de las células cancerosas, ayuda a entender mejor cómo estas sobreviven, se multiplican e interactúan con terapias y otras células. Hace poco, los investigadores del Laboratorio Nacional de Investigación Oncológica de Frederick (FNLCR) usaron la criomicroscopia electrónica para mostrar cómo un medicamento para la leucemia mieloide crónica interactúa con los ribosomas (una estructura molecular dentro de la célula que ayuda a fabricar proteínas). Durante el proceso, generaron la imagen más detallada del ribosoma humano que existe hoy: un logro que ayudará a crear tratamientos para el cáncer y otras enfermedades.

Infinium

Obtención de datos importantes para entender cómo se relacionan los cambios genéticos con el cáncer 

¿Qué nos dicen sobre el cáncer las técnicas que leen y comparan los genes de las personas? La prueba Infinium de Illumina, que utilizan las compañías como 23andMe y Ancestry, es un proceso y un conjunto de herramientas para analizar millones de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), la variación genética más frecuente. Los SNP sirven para crear mapas de los genes que causan cáncer y ofrecen información sobre el riesgo de cáncer, la aparición y la progresión de la enfermedad. Al comienzo muchos dudaban de que esta técnica fuera posible. Sin embargo, la prueba se creó con el respaldo del programa de Investigaciones Innovadoras en Pequeñas Empresas (SBIR) del NCI, un ejemplo convincente de la innovación financiada por impuestos de los contribuyentes. Ahora esta prueba tiene aplicaciones muy amplias, como los informes ancestrales y la investigación oncológica, el programa de investigación "All of Us" ("Todos Nosotros") de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), e incluso el análisis del genoma de una planta para conocer los factores que influyen en la resistencia a los insectos y las sequías.

Cirugía robótica

Brazos robóticos como instrumentos en la cirugía de precisión y mínimamente invasiva del cáncer

Con la cirugía robótica, es posible recuperarse rápido y volver más pronto a la vida normal. Por ejemplo, si una persona con cáncer de próstata necesita una prostatectomía (cirugía para extirpar la próstata), antes se hacía una incisión grande desde el ombligo hasta el hueso púbico. Ahora, es posible introducir brazos robóticos en el cuerpo a través de incisiones pequeñas. Los cirujanos controlan estos brazos con una consola especial que les muestra también una amplificación de la zona que operan en tiempo real. Con el apoyo de la cirugía robótica hay menos pérdida de sangre y menos dolor. En el ejemplo de la prostatectomía, el paciente podría salir del hospital el día después de la cirugía. Aunque parezcan de una película futurista, los brazos robóticos permiten ajustes de precisión milimétrica. La diferencia es enorme: con unos milímetros de más o de menos se podría extirpar todo el tejido canceroso o se podría dañar el tejido sano.

La aprobación de la Ley Nacional del Cáncer de 1971 puso en marcha muchas actividades para fomentar la investigación sobre el cáncer, que incluyen el descubrimiento y el desarrollo de tecnología e innovaciones para avanzar contra el cáncer. Infórmese más sobre la importancia de esta ley.