Investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne y la
Universidad de Chicago han desarrollado una nueva herramienta basada en
supercomputadora para modelar la progresión y destrucción del tumor por el
sistema inmune. Su trabajo demuestra que las simulaciones computacionales de
las interacciones inmuno tumorales pueden inferir si un tumor dado puede ser
destruido o no con inmunoterapia. Este desarrollo emocionante puede algún día
curar terapias personalizadas para el cáncer basadas en la biología individual
del paciente.
Las inmunoterapias contra el cáncer pueden mejorar
significativamente la supervivencia en varios tipos de cáncer, sin embargo, las
inmunoterapias no benefician a todos los pacientes por igual: solo el 10-20% de
los pacientes experimentan una respuesta duradera, parcial o completa. A pesar
de la investigación continua, los científicos no han podido determinar de manera
confiable si un paciente dado se beneficiará o no de la inmunoterapia. Para
abordar esta necesidad, los autores del estudio aplicaron un modelo
computacional para estudiar cómo interactúan el cáncer y las células inmunes, y
cómo cambiar varios aspectos del modelo, imitando los efectos de la
inmunoterapia, puede conducir a la regresión del cáncer.
Los investigadores comenzaron con un simulador celular, que
incorpora crecimiento realista, muerte y heterogeneidad de las células. Luego,
modelaron poblaciones de células inmunes y cancerosas. En el modelo variaron
seis indicadores diferentes, que incluyen la tasa de destrucción de células
inmunes, la tasa de fijación de células inmunes y la migración de células
inmunes. Al final de cada simulación, cuantificarían la cantidad de células
tumorales que quedaban y compararían esto a través de los cambios en diferentes
variables.
Los investigadores realizaron las simulaciones en el grupo
de supercomputadoras del Laboratorio Nacional Argonne, generando más de 500,000
resultados diferentes al probar varias combinaciones de los parámetros.
Descubrieron que en el 80% de los casos las células inmunes no podían detener
la progresión del cáncer, mientras que en el 2% de los casos las células
inmunes podían matar el 99% de las células tumorales. Sin embargo, también
encontraron que dentro de muchos escenarios posibles diferentes, el cambio de
una o más variables podría mejorar la destrucción de células cancerosas, lo que
demuestra un camino potencial para la terapia basada en la biología del
paciente individual.
