El Laboratorio de Oncología Matemática (MOLAB) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), en colaboración con el Hospital General Universitario de Ciudad Real y el Hospital General Universitario de Albacete, y la participación de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) en Ciudad Real, ha identificado un nuevo biomarcador de imagen, a partir del desarrollo de modelos matemáticos, con valor pronóstico en cáncer de mama y de pulmón. Para ello, los investigadores han analizado la actividad metabólica de ese tipo de tumores a través de imágenes PET/CT provenientes de pacientes.
Investigadores del Laboratorio de Oncología Matemática (MOLAB) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), a partir del desarrollo de modelos matemáticos, han identificado un nuevo biomarcador de imagen con valor pronóstico en cáncer de mama y de pulmón. El estudio ha sido financiado por la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha y el Ministerio de Ciencia e Innovación, con la participación además de la Asociación Española Contra el Cáncer en Ciudad Real.
El estudio, realizado en colaboración con el Hospital General Universitario de Albacete y el Hospital General Universitario de Ciudad Real, ha combinado la modelización matemática con el análisis de datos de 230 pacientes oncológicos de pulmón y mama de ambos centros hospitalarios, con el objetivo de captar la heterogeneidad de las células tumorales y su progresión en el tiempo, tal y como explica el profesor del Departamento de Matemáticas de la UCLM e investigador del MOLAB Gabriel Fernández Calvo.
A partir de imágenes médicas de PET/CT (tomografía por emisión de positrones/tomografía computerizada), los investigadores de MOLAB han estudiado los niveles de actividad metabólica en pacientes con tumores de pulmón y mama, o lo que es lo mismo, cómo se va reorganizando dicha actividad conforme esos tumores evolucionan. Puesto que esos tumores están formados por distintas poblaciones celulares que interaccionan entre sí y que muestran una plasticidad muy diversa al consumir nutrientes y proliferar, ello desencadena que progresen en el tiempo de forma diferente. A partir de esa compleja dinámica, han podido observar un proceso que tiene lugar en todos esos tumores, aunque a un ritmo distinto: el desplazamiento del pico máximo en la actividad metabólica hacia el borde del tumor.
Los investigadores de MOLAB corroboraron que existía una fuerte correlación entre la magnitud del desplazamiento del pico máximo en la actividad metabólica hacia la periferia del tumor con dos variables clínicas muy importantes en pacientes oncológicos; la supervivencia libre de enfermedad y la supervivencia total. Lo que encontraron fue que, “aquellos pacientes en los que a lo largo del tiempo se había producido un desplazamiento mayor del pico metabólico al borde tumoral tenían peor diagnóstico”, indica Fernández.
A partir tanto de los modelos matemáticos como de las imágenes analizadas de los pacientes oncológicos del estudio, los investigadores han propuesto un nuevo biomarcador que permite cuantificar cómo es la evolución en tumores sólidos y que está basado en calcular la distancia desde el centro de masas del tumor hasta el punto de máxima actividad metabólica. Este nuevo biomarcador presenta un valor pronóstico que mejora significativamente el de otros biomarcadores metabólicos basados en PET/CT que se usan en clínica actualmente.
El profesor Gabriel Fernández explica que los resultados encontrados con el nuevo biomarcador basado en imagen metabólica, además de indicar “una mejora en el pronóstico frente a los estándares existentes en la clínica”, ofrecen “un avance en el conocimiento de la dinámica del crecimiento de tumores sólidos a nivel espacio-temporal para entender su evolución”.
Son autores de este estudio, Evolutionary dynamics at the tumor edge reveals metabolic imaging biomarkers, los investigadores del MOLAB Juan Jiménez-Sánchez, Jesús J. Bosque, Germán A. Jiménez Londoño, David Molina-García, Álvaro Martínez, Julián Pérez-Beteta, Carmen Ortega-Sabater -que participa con un contrato predoctoral de la Asociación Española Contra el Cáncer en Ciudad Real-, Gabriel Fernández Calvo y Víctor M. Pérez-García –director de MOLAB-. Para el mismo se ha contado además, entre otros, con la colaboración de Ana García Vicente, del servicio de Medicina Nuclear del Hospital General Universitario de Ciudad Real, y de Antonio F. Honguero Martínez, del servicio de Cirugía Torácica del Hospital General Universitario de Albacete.
El trabajo ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, perteneciente a la categoría de Ciencias Multidisciplinares, con un índice de impacto de 9.412 y posición Q1 (8/71).
Gabinete Comunicación UCLM. Ciudad Real, 23 de febrero de 2021