Utilizando aprendizaje automático y medicamentos existentes, científicos de la Universidad de Lund han descubierto una combinación de fármacos que ralentizó el crecimiento tumoral y aumentó la supervivencia en modelos de neuroblastoma de alto riesgo, uno de los cánceres infantiles más mortales. Este trabajo podría allanar el camino para tratamientos más rápidos y asequibles.
Utilizando inteligencia artificial y una biblioteca de medicamentos existentes, investigadores en Suecia han identificado una combinación de fármacos que muestra un gran potencial contra uno de los cánceres infantiles más mortales.
El equipo de la Universidad de Lund informa que la combinación de una estatina común para reducir el colesterol con una fenotiazina, un fármaco utilizado para afecciones como la migraña y las náuseas, ralentizó el crecimiento tumoral y mejoró la supervivencia en modelos experimentales de neuroblastoma de alto riesgo. El estudio es publicado en la revista EMBO Molecular Medicine.
El neuroblastoma es un cáncer de células nerviosas inmaduras que afecta a unos 5,500 niños en todo el mundo cada año, la mayoría de ellos menores de 5 años. Si bien algunas formas son relativamente leves, el tipo agresivo y de alto riesgo tiene la tasa de supervivencia más baja de todos los cánceres infantiles y es notoriamente difícil de tratar.
Este cáncer a menudo responde a la quimioterapia al principio, para luego regresar en una forma más peligrosa.
“Esta enfermedad tiene un alto riesgo de recaída. Los medicamentos de quimioterapia suelen funcionar bien al principio, pero cuando el cáncer regresa, se vuelve resistente”, declaró Daniel Bexell, jefe del equipo de investigación de Oncología Pediátrica Molecular de la Universidad de Lund, en un comunicado de prensa.
Para abordar este problema, el grupo de Bexell recurrió a la reutilización de fármacos, un enfoque que busca nuevos usos para medicamentos ya aprobados para otras afecciones. La reutilización puede acelerar drásticamente el acceso a los pacientes, ya que la seguridad de los fármacos ya se conoce bien.
En el nuevo estudio, el equipo de Lund unió fuerzas con la empresa británica de inteligencia artificial y biotecnología Healx, investigadores del Instituto Karolinska y dos organizaciones benéficas de lucha contra el cáncer infantil: la Fundación aPODD en el Reino Unido y ENEA (Asociación Europea de Neuroblastoma) en Italia.
Mediante aprendizaje automático, los colaboradores analizaron grandes conjuntos de datos que describen el funcionamiento de miles de fármacos en el organismo, junto con información detallada sobre genes especialmente importantes en el neuroblastoma. El objetivo era predecir qué fármacos existentes podrían alterar la biología del cáncer.
A partir de estas listas preseleccionadas generadas por computadora, los investigadores de Lund pasaron al laboratorio. Probaron candidatos prometedores en tumores de neuroblastoma agresivo derivados de pacientes, primero como fármacos individuales y luego en combinaciones.
“Nos dimos cuenta rápidamente de que dos tipos de fármacos podían tener un efecto por separado. Pero juntos, el efecto era muy potente: una fuerte sinergia”, añadió la primera autora, Katarzyna Radke, estudiante de doctorado del equipo de investigación.
La pareja más destacada fue una estatina y una fenotiazina. Las estatinas se recetan ampliamente para reducir el colesterol en sangre y el riesgo de enfermedades cardíacas. Las fenotiazinas son una clase de fármacos más antigua que se utiliza para diversas afecciones, como el tratamiento de las náuseas y la migraña.
Ya se sabía que las estatinas bloquean la capacidad del cuerpo para producir colesterol nuevo. El equipo de Lund descubrió que la fenotiazina también reducía el colesterol en las células tumorales, pero mediante un mecanismo complementario diferente. Al combinarse, ambos fármacos redujeron los niveles de colesterol en las células cancerosas hasta un umbral crítico.
En conjunto, esto provocó niveles bajos de colesterol en la célula tumoral. Muchas células tumorales murieron, y las que sobrevivieron fueron sensibles a los fármacos quimioterapéuticos. Sabíamos que el colesterol era importante para el tumor, pero nos sorprendió que tuviera efectos tan fuertes, añadió Bexell.
El colesterol es esencial para la formación de membranas celulares y el rápido crecimiento celular, factores de los cuales dependen las células cancerosas. Al interrumpir este suministro desde dos direcciones a la vez, el dúo de fármacos pareció debilitar las células tumorales y restaurar su vulnerabilidad a la quimioterapia.
En experimentos de laboratorio y estudios con animales, el tratamiento combinado ralentizó el crecimiento tumoral y mejoró la supervivencia en ratones con neuroblastoma agresivo y quimiorresistente. Los hallazgos sugieren que abordar el metabolismo del colesterol podría ser una estrategia eficaz para superar la resistencia en este tipo de cáncer.
El trabajo aún se encuentra en una fase preclínica inicial. Los fármacos utilizados en el estudio no se administraron a niños, y se necesita más investigación antes de iniciar los ensayos clínicos. El equipo planea ahora refinar las propiedades químicas de ambos medicamentos para optimizar su acción conjunta contra el neuroblastoma, manteniendo su seguridad.
Sin embargo, los resultados apuntan a un camino prometedor para las familias que se enfrentan a un diagnóstico que actualmente conlleva un pronóstico desalentador. Dado que ambos fármacos ya están disponibles en el mercado para otros usos, una reutilización exitosa podría acortar el tiempo y reducir el costo necesarios para ofrecer una nueva opción de tratamiento a los pacientes.
El estudio también destaca cómo el aprendizaje automático y el big data pueden acelerar los descubrimientos en oncología pediátrica, un campo en el que el desarrollo de fármacos tradicionales a menudo ha quedado rezagado respecto de los cánceres de adultos.
Al combinar predicciones impulsadas por IA con pruebas de laboratorio cuidadosas en tumores derivados de pacientes, el equipo de Lund y sus socios han creado un modelo para encontrar nuevas terapias en los botiquines existentes.
Si trabajos futuros confirman la seguridad y eficacia de esta estrategia de estatinas-fenotiazinas en niños, podría agregar un arma muy necesaria contra el neuroblastoma de alto riesgo y ofrecer esperanzas renovadas a los pacientes jóvenes cuyos cánceres ya no responden a la quimioterapia estándar.
Fuente: Universidad de Lund