Nuevos mapas 3D de tumores ayudan a diseñar tratamientos específicos en la lucha contra el cáncer

• La Human Tumor Atlas Network publica mapas 3D de tumores de mama, colon y páncreas.
• La investigación, basada en biopsias de 2.000 pacientes, revela el “microentorno tumoral”.
• Estos mapas permiten identificar zonas con distintas mutaciones y potencial para personalizar tratamientos.

Lo esencial: la Human Tumor Atlas Network (HTAN) ha dado a conocer los primeros mapas tridimensionales de varios tumores, un avance financiado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.

El atlas, publicado en Nature, analiza biopsias de 2.000 pacientes y ofrece una visión detallada del desarrollo del cáncer y su entorno. Esta tecnología innovadora permite detectar áreas con diferentes mutaciones genéticas y actividad celular, lo cual podría guiar tratamientos personalizados para mejorar la efectividad de la inmunoterapia y otras terapias oncológicas. Este enfoque promete redefinir la forma en que se tratan los tumores al identificar qué zonas pueden responder mejor a terapias específicas.

Por qué importa: el atlas tridimensional de tumores podría revolucionar el tratamiento del cáncer y acelerar el desarrollo de terapias personalizadas.

• Ayuda a personalizar terapias, optimizando la inmunoterapia en áreas con alta actividad inmune.
• Facilita el análisis de la resistencia a medicamentos al observar la reacción celular.
• Proporciona una base sólida para avanzar en la medicina de precisión en oncología.

La publicación reciente de los primeros mapas tridimensionales (3D) de tumores de varios tipos de cáncer, entre ellos mama, colon y páncreas, marca un hito en la investigación oncológica.

Esta iniciativa, desarrollada por la Human Tumor Atlas Network (HTAN) y financiada por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, representa un avance que podría transformar los tratamientos de cáncer al aportar información precisa y detallada del desarrollo y evolución de estos tumores en el tiempo y el espacio.

La creación de mapas tridimensionales de tumores, que recoge los hallazgos en 12 artículos científicos publicados en la revista Nature, se ha centrado en analizar las muestras de biopsias de 2.000 pacientes. Este proceso no solo ofrece una visión completa de las células tumorales, sino también del microentorno que las rodea, incluyendo vasos sanguíneos y células inmunitarias, así como células estructurales que interactúan con el tumor. Estos mapas permiten a los investigadores visualizar las ubicaciones exactas de cada tipo de célula y entender cómo sus funciones influyen en el avance del cáncer.

Uno de los puntos clave es el papel del “microentorno tumoral”. Este concepto, si bien conocido desde hace una década, nunca había sido descrito con la precisión que hoy permiten los planos tridimensionales.

En palabras de Li Ding, investigadora de la Universidad Estatal de Washington: “La visibilidad tridimensional nos permite observar no solo cómo actúa cada célula del microentorno tumoral, sino cómo cambia su comportamiento en respuesta a un tratamiento o cuando el tumor se extiende a otros órganos y produce metástasis”.

Este tipo de conocimiento promete impactar directamente en la personalización de tratamientos. Poder identificar, por ejemplo, áreas de un tumor con mayor actividad de células inmunitarias (las “regiones calientes”) sugiere que estas zonas pueden responder mejor a las inmunoterapias, mientras que las “regiones frías”, con baja actividad inmune, podrían requerir enfoques alternativos.

El reto de la heterogeneidad tumoral La capacidad de construir un atlas tan detallado ha traído consigo una observación fundamental: la heterogeneidad del cáncer. Contrario a la idea previa de que los tumores son masas homogéneas, los mapas tridimensionales han confirmado que cada tumor es una estructura altamente compleja con áreas que presentan mutaciones genéticas distintas. Esto significa que un mismo tumor podría requerir tratamientos diferenciados en cada una de sus zonas, dada la diversidad de sus características celulares.

Un caso ilustrativo es el del cáncer colorrectal, en el que se ha identificado que diferentes mutaciones celulares colaboran para formar el tumor, un proceso mucho más dinámico que el crecimiento desde un único clon mutado, como se creía. Esto podría tener repercusiones enormes en la medicina personalizada, donde el tratamiento ideal requerirá identificar y atacar las distintas mutaciones que coexisten en un mismo tumor.

Una técnica que redefine el tratamiento personalizado El director de Biotecnología del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), Fernando Peláez, comparó este hallazgo con “cuando se descifró el genoma humano”, destacando su impacto potencial en la práctica clínica.

Con la posibilidad de mapear tridimensionalmente un tumor a partir de una muestra de biopsia, los médicos podrían conocer a fondo la estructura y composición de un tumor individual, adaptando así el tratamiento de manera específica y dirigida para cada paciente.

En el caso del cáncer de mama, los nuevos mapas muestran que cada tipo de tumor de mama se origina en tipos de células específicos, lo cual sugiere que conocer el origen celular de un tumor podría ser clave para decidir el tratamiento más efectivo.

Además de personalizar la terapia, estos mapas tridimensionales del cáncer permitirán analizar cómo los tumores evolucionan y responden a los tratamientos, lo cual es particularmente útil en casos de resistencia a medicamentos.

El análisis de células individuales posibilita observar cómo se comporta cada célula bajo la influencia de un tratamiento, generando datos que podrán ser utilizados para anticiparse a la evolución de la enfermedad y ajustar la terapia en consecuencia.

El proyecto de HTAN se lanzó en 2018 como parte de la iniciativa Cancer Moonshot, y desde entonces ha avanzado a pasos agigantados en la creación de estos atlas tridimensionales. Este trabajo involucra un equipo interdisciplinario de investigadores que utilizan tecnologías de vanguardia y complejas plataformas de análisis celular para obtener datos de cada célula involucrada en un tumor y de sus microambientes circundantes.

Gracias a este enfoque innovador, los investigadores ya han identificado que las células cancerígenas suelen concentrarse en el núcleo del tumor, mientras que las células inmunitarias se localizan en su periferia, lo que proporciona información crucial sobre cómo y dónde actúan las defensas del organismo y cómo son aprovechadas por el cáncer.

Esta disposición celular, visible solo a través de estos nuevos mapas tridimensionales, ha permitido entender mejor por qué ciertas regiones de un tumor son más resistentes a la inmunoterapia.

Si bien estos hallazgos aún no están disponibles para aplicaciones clínicas inmediatas, la investigación en torno a los atlas tridimensionales está sentando las bases para una nueva era en la medicina personalizada. La implementación de estos mapas en la práctica médica podría permitir en el futuro que los médicos evalúen rápidamente la estructura y el comportamiento de un tumor específico, determinando así las mejores opciones de tratamiento para cada paciente.

Como indica Peláez, “cada cáncer es distinto y conocerlo con el grado de detalle que puede ofrecer la técnica tridimensional permitirá, en un futuro, tomar las mejores decisiones para el paciente a través de un tratamiento a medida de cada tumor”. Esto representa un cambio radical frente a los enfoques generalizados de tratamiento oncológico, al plantear un sistema donde las terapias sean mucho más específicas y adecuadas a la particularidad de cada caso.

El proyecto HTAN también invita a reflexionar sobre los desafíos que plantea la heterogeneidad tumoral y la interacción entre distintos tipos de células dentro del tumor. La identificación de “regiones calientes” y “frías” en un mismo tumor es solo uno de los puntos que deben ser considerados para mejorar la efectividad de la inmunoterapia. Además, la posibilidad de que distintos tipos de células con mutaciones diversas estén activas en el mismo tumor plantea preguntas sobre cómo diseñar tratamientos que aborden esta diversidad sin comprometer otras funciones vitales del cuerpo.

Estos avances son prometedores, pero todavía queda mucho camino por recorrer en la comprensión completa del cáncer y su tratamiento efectivo. En palabras de Xiaoshun He, principal autor de uno de los estudios recientes, “sabemos que el hígado juega un papel fundamental en la recuperación cerebral después de un paro cardíaco, pero entender los límites de su intervención es el siguiente gran desafío”.

En conclusión, los atlas tridimensionales de cáncer representan uno de los avances más importantes en la oncología contemporánea. Al combinar tecnología de punta con una visión detallada del comportamiento del cáncer y su microentorno, los investigadores están construyendo una plataforma que promete redefinir la manera en que enfrentamos esta enfermedad y nos acerca un poco más a un futuro donde los tratamientos sean tan específicos y efectivos como cada paciente lo necesita.