ECN | 22 mayo 2018
Medicina de precisión en el siglo XXI | Seminario
- En México tenemos la infraestructura y los recursos humanos necesarios para crear buenas oportunidades de colaboración con equipos de investigación extranjeros, además de una población con una estructura genómica muy específica y poco explorada: Martha Espinosa Cantellano
- El rápido progreso de la tecnología de secuenciación del DNA ha sido fundamental en la batalla efectiva contra el cáncer, puesto que en la actualidad el proceso es mucho más económico y se puede realizar en minutos: Yusuke Nakamura
- Necesitamos establecer un Programa Nacional de Investigación en Cáncer mediante el cual podamos establecer prioridades de investigación, definir los temas que pueden posicionar el país académicamente y que los resultados que se obtengan tengan un impacto social altamente relevante: Luis Alonso Herrera
El Colegio Nacional albergó ayer la primera sesión del seminario Medicina de Precisión en el Siglo XXI, una actividad coordinada por el colegiado Adolfo Martínez Palomo y Martha Espinosa Cantellano, investigadora del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav). La jornada contó con la participación de varios ponentes de origen nacional e internacional dedicados a la investigación sobre el cáncer desde la perspectiva de la medicina de precisión.
Yusuke Nakamura, del Departamento de Medicina y de Cirugía del Centro de Terapéutica Personalizada de la Universidad de Chicago, abrió la sesión con la conferencia magistral titulada Cancer Precision Medicine; where we are and where we should go (Medicina de precisión contra el cáncer; dónde estamos y hacia dónde debemos ir). El genetista, conocido por identificar el gen supresor de tumores APC responsable de la Poliposis adenomatosa familiar y por liderar la investigación mundial en el campo de la medicina personalizada, explicó que para mejorar el índice de éxito en el tratamiento contra el cáncer es imprescindible mejorar la tasa de detección, así como el diagnóstico temprano de las recaídas. Nakamura destacó también la importancia de la selección de los medicamentos correctos para cada paciente, tipo y estadio de cáncer, y compartió las investigaciones que se están llevando a cabo en el desarrollo de nuevos medicamentos dirigidos a blancos moleculares, como la inmunoterapia celular adoptiva o las vacunas personalizadas basadas en los neoantígenos de un tumor.
Ya se han llevado a cabo ensayos clínicos in vivo de algunos de estos nuevos tratamientos con pacientes afectados por diversos tipos de cáncer, aunque como señaló Nakamura, “necesitamos encontrar la manera de seleccionar al paciente adecuado que se pueda beneficiar de los tratamientos inmunológicos, y también tenemos que mejorar el efecto en el tratamiento con otros tipos de inmunoterapia para erradicar las células cancerosas”.
El genetista señaló que el rápido progreso de la tecnología de secuenciación del DNA “ha sido fundamental en la batalla efectiva contra el cáncer, puesto que en la actualidad el proceso es mucho más económico y se puede realizar en minutos”, y explicó la gran aportación que la biopsia líquida está suponiendo en la detección temprana de tumores. La biopsia líquida se basa en el análisis de pequeños fragmentos de material tumoral y células cancerosas que se encuentran en los fluidos del cuerpo. Diferentes biopsias líquidas analizan distintos materiales tumorales, como DNA, RNA, proteínas, exosomas o células enteras, en sangre, orina, líquido cerebroespinal o saliva, resultando más accesibles y menos invasivas que las biopsias de tejido. Nakamura indicó que entre el 70 y el 80% de cánceres resecables (extraíbles mediante cirugía) se pueden detectar gracias a este tipo de biopsia, que además permite realizar un cribado por genes que la hace muy efectiva en cuanto a costes. A su vez, este cribado permite identificar y rastrear solo los genes que presentan una tasa de mutación más alta, permitiendo una detección mucho más temprana de las recaídas que otras técnicas como la resonancia magnética o la tomografía computarizada.
El siguiente en tomar la palabra fue Luis Alonso Herrera, director de Investigación del Instituto Nacional de Cancerología (INCAN), quien aportó una visión de las características epidemiológicas del cáncer en México. El 70% de los pacientes de cáncer en el país son diagnosticados en un estadio avanzado de la enfermedad, debido al acceso limitado a programas de prevención y detección temprana de la enfermedad. Los 5 cánceres más frecuentes son el de mama, el de cérvix, el de próstata, seguidos por el de estómago y el de pulmón. Herrera destacó que las instituciones públicas mexicanas tienen la infraestructura adecuada y profesionales preparados para realizar investigación oncológica clínica y translacional, aunque actualmente son las instituciones privadas las que lideran este campo, ya que la industria farmacéutica tiene una mayor facilidad para colaborar con ellas.
El investigador defendió la necesidad de establecer un Programa Nacional de Investigación en Cáncer, “mediante el cual podamos establecer prioridades de investigación, definir los temas que pueden posicionar el país académicamente y que los resultados que se obtengan tengan un impacto social altamente relevante, que se traduce en mejores oportunidades de acceso, prevención y tratamiento para los pacientes”.
Después del receso, siguió la plática de Satoru Miyano, del Centro del Genoma Humano de la Universidad de Tokio, titulada Accelerating Cancer Clinical Sequence by Artificial Intelligence and Supercomputer (Acelerando la Secuencia Clínica del Cáncer por Inteligencia Artificial y Supercomputadora). Miyano afirmó que “entender la complejidad del cáncer va más allá de las habilidades humanas”, puesto que comprende una multiplicidad de factores, desde los ambientales hasta las variaciones genéticas. El investigador reveló que, únicamente en 2017, se publicaron más de 200 mil documentos sobre la enfermedad y es prácticamente imposible para un humano leer toda esta información. Gracias a Shirokane, la tecnología de cómputo más rápida en el sector de investigación de ciencias de la vida en Japón, procesar tal cantidad de datos ya nos es una hazaña inalcanzable. La capacidad aritmética de Shirokane es superior a 400 Thera-FLOPS, y la capacidad de almacenamiento es superior a 12 petabytes. “Estos excelentes recursos informáticos ayudan a los investigadores a explorar una gran cantidad de datos genómicos”, explicó Miyano, quien detalló que este tipo de tecnología es imprescindible para lograr el objetivo de secuenciar el genoma entero de pacientes con cáncer para identificar mutaciones relacionadas con la enfermedad en un tiempo y con un costo eficientes.
A continuación, el Director del Instituto Nacional de Medicina Genómica (INMEGEN), Francisco Soberón Mainero, tomó la palabra para describir la labor que realiza actualmente la institución, que pertenece al sistema de Institutos Nacionales de Salud. “El objetivo del Inmegen es ser una institución de referencia para la genómica aplicada a la salud y propiciar que la genómica sea de utilidad y accesible a todo el sistema de salud de nuestro país”. El Inmegen, que en estos momentos tiene cinco grupos de investigación independientes dedicados al cáncer, se desarrolla especialmente en el campo de las patologías neoplásicas, metabólicas y a la genómica de las enfermedades infecciosas y psiquiátricas. Soberón confesó que uno de los problemas centrales que enfrenta el instituto es que la mayor parte de los estudios que se han realizado en genómica han sido con población caucásica. En muchos casos, esta limitación se traduce en que la aplicación de las acciones que se sugieren a partir de las investigaciones en la población mexicana es incierta, puesto que México es una población diversa de origen mixto amerindio y europeo. En el Inmegen están trabajando con genomas completos de individuos indígenas para generar nueva información más relevante para el país, ya que han encontrado variantes que no estaban presentes en los genomas secuenciados hasta el momento.
The Potential Clinical Implication of Liquid Biopsy in Cancer Precision Medicine (La posible implicación clínica de la biopsia líquida en la medicina de precisión del cáncer) fue la siguiente conferencia, a cargo de la doctora Siew-Kee Amanda Low, de la Fundación Japonesa de Investigación en Cáncer. Low describió los avances recientes en la secuenciación profunda de amplicones (pedazos de DNA o RNA formados como productos de amplificación de eventos naturales), que han permitido la evaluación rápida de mutaciones somáticas y cambios estructurales en genes de cáncer múltiple en DNA aislado de tejidos tumorales y DNA libre de células circulantes (cfDNA en sus siglas en inglés). Este cfDNA está siendo investigado como una biopsia líquida para la monitorización en tiempo real de pacientes con cáncer en un creciente número de estudios de investigación y ensayos clínicos. “El desafío futuro será incorporar el perfil de mutación de cfDNA en la práctica clínica habitual para proporcionar a los pacientes el tratamiento más apropiado y oportuno”, especificó la científica.
La última ponente de la sesión, Karina Martínez Mayorga, del Instituto de Química de la UNAM, ofreció una ponencia sobre la importancia de la química informática y el deep learning en el descubrimiento de nuevas medicinas. Martínez explicó que, en la historia del descubrimiento racional de fármacos, se han aplicado varios enfoques de inteligencia artificial para guiar los experimentos tradicionales, que son costosos y lentos. En las últimas décadas, se han desarrollado herramientas de aprendizaje automático, como el modelo cuantitativo de relación estructura-actividad (QSAR), que pueden identificar moléculas activas biológicas potenciales de millones de compuestos candidatos de forma rápida y económica. Sin embargo, cuando el descubrimiento de medicamentos pasó a la era del big data, los enfoques de aprendizaje automático evolucionaron hacia enfoques de aprendizaje profundo o deep learning, que son una forma más poderosa y eficiente de manejar cantidades masivas de datos generados a partir de los enfoques modernos de descubrimiento de fármacos. La investigadora también informó sobre la Unidad Informática del Instituto de Química de la UNAM (UNIIQUIM), una iniciativa encargada de generar una base de datos de acceso público con información sobre la biodiversidad química de los organismos de México.
Martha Espinosa Cantellano cerró la jornada haciendo un breve comentario sobre lo beneficioso de este seminario para que “los mexicanos conozcamos lo que están haciendo otros equipos de investigación en el mundo y a su vez, podamos mostrar que aquí tenemos la infraestructura y los recursos humanos necesarios para crear buenas oportunidades de colaboración, además de una población con una estructura genómica muy específica y aún poco estudiada”.
Puede consultar la actividad completa en el canal de YouTube de El Colegio Nacional: https://www.youtube.
