Los pacientes con cáncer generalmente se tratan con la dosis máxima que pueden soportar y que no causa demasiados efectos secundarios tóxicos. Sin embargo, muchos pacientes se vuelven resistentes a estos tratamientos y desarrollan una recurrencia del cáncer. Los investigadores de Moffitt Cancer Center están utilizando modelos matemáticossobre principios evolutivos para demostrar que los tratamientos farmacológicos adaptativos basados en respuestas tumorales al tratamiento previo son más efectivos que los enfoques de dosis máxima tolerada para ciertas situaciones tumorales. Su nuevo estudio que analiza este enfoque se publicó en línea antes de imprimir en Investigación del cáncer .
Los tratamientos estándar contra el cáncer y la mayoría de los ensayos clínicos se basan en la noción de que los médicos deben tratar a los pacientes con la dosis más alta posible de un fármaco para destruir la mayor cantidad de células cancerosas en el menor tiempo posible. Pero, a menudo, las células tumorales logran encontrar formasprosperar activando los mecanismos de supervivencia.
"Una falla evolutiva en esta estrategia de dosis máxima tolerada es la suposición de que las poblaciones resistentes no están presentes antes de la terapia. Ahora está claro que las células cancerosas pueden ser insensibles incluso a un tratamiento que nunca antes habían visto", explicó el autor del estudio.Jill Gallaher, Ph.D., investigadora científica aplicada en el Departamento de Oncología Matemática Integrada de Moffitt.
Según el equipo de Moffitt, esto se puede explicar a través del principio evolutivo de liberación competitiva. Un ejemplo de esto se puede encontrar en el uso de pesticidas químicos para jardines y cultivos. Cuando se usa la dosis más alta de pesticida, la población de insectos sufrealta presión de selección y se matan aquellos insectos sensibles al insecticida, sin embargo, algunos insectos logran sobrevivir debido a la resistencia ya existente, y con la desaparición de sus competidores, estos insectos son capaces de multiplicarse y generar una población resistente.ha quedado claro que las células tumorales resistentes existentes pueden responder de la misma manera después del tratamiento.
Un enfoque alternativo al uso de una dosis máxima tolerada para el tratamiento del cáncer es utilizar un enfoque adaptativo basado en la respuesta del tumor a la administración anterior del fármaco. Los investigadores de Moffitt querían determinar qué escenario de tratamiento, ya sea un enfoque continuo máximo tolerado o unenfoque adaptativo, era más adecuado para tumores particulares. Realizaron su análisis utilizando modelos matemáticos basados en principios evolutivos y experimentos de cultivo celular. Simularon estrategias de dosis máxima contra estrategias adaptativas utilizando diferentes combinaciones de poblaciones de células sensibles y resistentes, y también tomaron en consideraciónla capacidad de las células para migrar y diferentes patrones de herencia de proliferación.
Los investigadores descubrieron que, en general, no existe un enfoque de tratamiento único que funcione mejor para todos los tumores y que la capacidad de un tumor para responder a un tratamiento en particular depende de la composición del tumor. Por ejemplo, demostraron que los tumoresque están formadas por células que son similares entre sí y sensibles a los tratamientos farmacológicos tienden a responder mejor a un enfoque continuo de dosis máxima. En un entorno clínico, este enfoque puede funcionar mejor para tumores como el cáncer testicular y ciertos linfomas quetienden a ser más homogéneos. Sin embargo, los tumores que se componen de una mezcla de células sensibles y resistentes tienden a responder mejor a un enfoque de tratamiento adaptativo. Ejemplos clínicos de estos tipos de tumores incluyen melanoma, cáncer de pulmón y de mama.
Los investigadores también analizaron diferentes enfoques de tratamiento adaptativo. Compararon una estrategia de adaptación típica con una estrategia de vacaciones de tratamiento durante la cual no se administra ningún tratamiento entre dosis altas de medicamentos. Informaron que las fluctuaciones de dosis altas de las vacaciones de tratamiento funcionan bien para controlarcrecimiento tumoral si el tumor es muy invasivo o cambia genéticamente.
Los investigadores esperan que su trabajo pueda convencer a otros de que los pacientes pueden responder mejor a los tratamientos contra el cáncer si usan los medicamentos existentes de una manera más inteligente.
"Nuestro trabajo ilustra claramente la importancia de utilizar la respuesta al tratamiento como un factor clave de las decisiones de tratamiento, en lugar de estrategias fijas. Creemos firmemente que el futuro de la medicina de precisión debe centrarse no solo en el desarrollo de nuevos medicamentos, sino también en eluso evolutivo más inteligente de medicamentos preexistentes ", dijo Alexander RA Anderson, Ph.D., presidente del Departamento de Oncología Matemática Integrada en Moffitt.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación y Centro Oncológico H. Lee Moffitt . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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