El Ph.D. Rodrigo Mora Rodríguez, del Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales (CIET) y profesor de la Maestría en Microbiología, visitó el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA) para ofrecer una conferencia sobre los diferentes modelos matemáticos utilizados en el campo de la biología de sistemas que se están aplicando en los estudios sobre el cáncer.
El encuentro se realizó este viernes 14 de noviembre en la Sala de Sesiones del INISA, y formó parte del programa de Charlas Científicas del Instituto.
Como ejemplo, Mora expuso a los asistentes la metodología de una de sus investigaciones, en la que analizó la aplicación de la vía de la ceramida como sensor extracelular para la trata personalizada del cáncer.
La ceramida es un esfingolípido de membrana cuya vía se desarrolla en diversas partes de la célula y que juega un papel importante en la definición de la muerte celular, es decir: si una célula muere, o vive. “Se ha encontrado que es una de las vías con mayor alteración en casos de cáncer”, afirmó Rodrigo Mora.
La vía de la ceramida puede funcionar como sensor de diferentes tipos de estrés celular, como la quimioterapia, e infecciones virales y bacterianas. El estrés generado por la quimioterapia podría interpretarse como una señal de respuesta al tratamiento.
“Se agrega un lípido fluorescente a la vía y se observa con citometría de flujo cómo se distribuye en la célula. Luego pueden extraerse patrones de distribución de la fluorescencia y las consecuencias de inhibir ciertas partes del proceso por medio de perturbaciones similares a las de los efectos de la quimioterapia: si el lípido continúa luminiscente al llegar al punto de la vía en que debió haberse metabolizado y la fluorescencia desaparecido, la inhibición funciona y la quimioterapia debería ser efectiva. Si esto no sucede, las células del tumor serían resistentes. A partir de esto pueden extraerse algoritmos para identificar la heterogeneidad celular”, explicó el científico.
Una mejor compresión
Tomar en cuenta la heterogeneidad es importante al hablar de cáncer, ya que es uno de los factores que genera resistencia a la quimioterapia: al igual que las personas, no todos los tumores son iguales. “Debido a esto es necesario pensar en el trato personalizado de pacientes”, argumentó Mora.
En un tumor hay heterogeneidad celular: una primer dosis de quimioterapia podrá eliminar gran parte de las células cancerígenas, pero es posible que deje algunas intactas y que estas formen un nuevo tumor más resistente. “La resistencia no solo es a la misma droga, sino a otras; por lo que es viable que un químico específico que pudo ser mucho más efectivo que el utilizado al inicio, ya no produzca el mismo efecto más adelante en el tratamiento”, detalló el investigador.
Mora advirtió que la heterogeneidad puede provocar que los datos estadísticos no describan adecuadamente a la población de células que se estudia.
“Con los modelos matemáticos que permite el abordaje desde la biología de sistemas es factible describir subpoblaciones y generar hipótesis de cómo sobrepasar la resistencia a la quimioterapia”, afirmó Rodrigo Mora.
Los modelos matemáticos utilizados en la biología de sistemas ayudan a entender la realidad de un sistema. Rodrigo Mora expresó: “Estos nos generan nuevos datos para validar hipótesis. Los modelos tienen diferentes grados de libertad, así que ajustan a diferentes casos: la expresión de un gen, una vía metabólica, poblaciones humanas…”.
“En la biología de sistemas, los investigadores quieren aprender del sistema: dejar de lado la caja negra y propiciar una caja blanca”, concluyó el científico.
Luis Fernando Vargas Vega
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