INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y NANOTECNOLOGÍA CONTRA EL CÁNCER DE MAMA

“Programas eficaces para reducir la mortalidad”.

J. Alberto Castro
Columnas
IA CÁNCER DE MAMA NANOTECNOLOGÍA

La ciencia y los científicos se niegan a claudicar ante una enfermedad tan universalmente común, devastadora y letal como es el cáncer de mama: por fortuna, continúa la búsqueda de biomarcadores para detectarlo de manera precoz, mientras que la innovación tecnológica en el diagnóstico y el hallazgo de técnicas menos invasivas han sido fundamentales para reducir las tasas de mortalidad, pues según la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 2022 alrededor de 2.3 millones de mujeres padecieron este mal y de esa cifra murieron 865 mil a nivel global.

La prevalencia de esta enfermedad en nuestra realidad es desgarradora. Por ejemplo, en América Latina y el Caribe se detectaron 491 mil casos y 106 mil muertes correspondientes a esta región, que representan casi una cuarta parte de los nuevos casos de cáncer.

En México este padecimiento ocupa la primera causa de muerte en mujeres, con 23 mil 790 casos nuevos entre aquellas de 20 años y más, y siete mil decesos al año, de acuerdo con la información del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI).

Pese a estos números lo cierto es que, con los años, a medida que ha ido avanzando la investigación y con ella las posibilidades de curación, se ha visto el rostro más amable de esta enfermedad: la faz de la esperanza.

En el cáncer de mama la etapa de desarrollo en la que se realiza el diagnóstico determina completamente la tasa de supervivencia. De hecho, el potencial de curación de esta patología, si se detecta en su etapa inicial, es prácticamente de 100%. Así que, aun cuando es importante investigar en las posibles curas para la enfermedad, uno de los grandes retos de la ciencia es apuntalar al diagnóstico precoz.

Por ello es muy loable que el Instituto Politécnico Nacional (IPN) pusiera en marcha en octubre pasado el primer Laboratorio de Sistemas para Diagnóstico y Tratamiento de Cáncer (LSDTC), que cuenta con avanzadas e innovadoras herramientas animadas por nanotecnologías e Inteligencia Artificial (IA) para detectar anormalidades de forma temprana en la mama.

He aquí lo relevante: que hoy las mujeres (y hombres) que lo sufren pueden contar con una opción de detección temprana de cáncer de seno con IA, un hecho esperanzador en el país.

Dice la Organización Panamericana de la Salud (OPS) que los programas de detección temprana y protocolos de tratamiento estandarizados que se aplicaron en naciones de altos ingresos en los ochenta reflejaron la disminución de 40% de mortalidad por este padecimiento.

Desafío

Este laboratorio de alta especialidad a disposición de la sociedad mexicana es un espacio de investigación de frontera y diagnóstico avanzado con desarrollo de tecnologías innovadoras y estudios pioneros enfocados especialmente en este tipo de cáncer, el de mama, que hoy arroja un índice de supervivencia a cinco años superior a 85% y cuya mortalidad desciende de año en año. No obstante, sigue siendo el cáncer más mortal en mujeres.

El LSDTC, impulsado por la doctora Yazmín Mariela Hernández Rodríguez y el doctor Oscar Eduardo Cigarroa Mayorga, cuenta con un equipo de trabajo de 60 integrantes divididos entre estudiantes de licenciatura, maestría y doctorado. Es ahora uno de los proyectos más importantes del IPN, con una plantilla de investigadores posdoctorales e investigadores consolidados.

Además, se realizan servicios sociales, desarrollo de temas con fines de titulación y proyectos científicos y tecnológicos cuyo objetivo principal es consolidar la generación de tecnología sustentada en la ciencia de frontera para enfrentar a una enfermedad que no es única, sino ante un conjunto de enfermedades con comportamientos biológicos y alteraciones moleculares diferentes.

El doctor Cigarroa Mayorga, jefe del LSDTC, ha explicado que creó un sistema informático para la detección de asimetría en imágenes mamográficas en el que se emplean dos métodos: Dynamic Time Warping (DTW) para el análisis de la forma y Growing Seed Region (GSR) para la segmentación de la piel del seno.

Lo medular es que el laboratorio cuenta con un sistema de IA al que le introdujeron datos de mastografías de mujeres enfermas para enseñarle a pensar como lo hace un médico. De esta forma, al llegar un nuevo caso el sistema podrá identificar la etapa clínica del avance del tumor con el mismo lenguaje. En otros términos, lo que se ha logrado es poner en pie un sistema automático para interpretación inmediata de mamografías para determinación de riesgo de cáncer.

Según sus creadores este sistema automatizado no pretende sustituir a los médicos, sino que sea una herramienta que les facilite su tarea; el propósito es agilizar el análisis preciso de las mamografías, ganar tiempo y definir lo más rápido posible si hay riesgo o no.

Cabe recordar que el diagnóstico de los cánceres en etapas preliminares los hace mucho más curables. Traducido a datos duros tenemos que el laboratorio del IPN tiene capacidad para analizar más de 13 mil mastografías a través de nanotecnología e IA y busca detectar anormalidades de forma temprana en el seno, logrando una precisión de 83%, identificando correctamente 23 posibles casos de asimetría de 20 casos reales.

Aunque el desafío es descomunal los miembros del laboratorio confían en que los programas de detección del cáncer de mama, incluidas la mastografía y el examen clínico, son eficaces para reducir la mortalidad; aunado a ello, se cuenta con herramientas tecnológicas que permiten una mayor velocidad para su interpretación. El LSDTC está ubicado en la UPIITA y cuenta con cinco áreas: en la de investigadores se procesan las imágenes; la de sistemas es operada por estudiantes para la clasificación de imágenes; en la de laboratorio se analizan pruebas biológicas, y en el área de química y de servidores se encuentra toda la base de datos. Por supuesto, el área de procesamiento de imágenes y clasificaciones de IA es central, ya que en ella se procesan las imágenes para determinar qué tan severo es el cáncer, ubicar dónde se encuentra y qué tipo de lesiones son para que los médicos determinen el tratamiento a seguir.

Además, el laboratorio cuenta con la infraestructura de cómputo necesaria para efectuar proyectos tanto de modelado molecular como de dinámica molecular para determinar un posible mecanismo de acción de un fármaco.

Nada más alentador que la presencia activa de un laboratorio de estas características en México, porque hace tiempo se trataba igual a todas las pacientes con cáncer de mama, pero en los últimos 25 años se han descubierto peculiaridades, trastornos moleculares o genómicos, que han permitido identificar dianas y fabricar fármacos que las inhiban. Ya no hay solo quimioterapia. Hay tratamientos hormonales, terapias biológicas, inmunoterapia y fármacos inmunoconjugados.

Detección precoz mediante leche materna

Ana Vivancos, Cristina Saura y Carolina Ortiz, investigadoras del Hospital Vall d’Hebron de Barcelona, descubrieron que la leche materna de las pacientes diagnosticadas durante el embarazo o el posparto contiene un tipo de ADN que podría servir para detectar el cáncer de mama de forma precoz en el futuro.

La leche materna de pacientes con cáncer de mama tiene suficiente ADN tumoral para detectarlo a través de una biopsia líquida, incluso antes de que el diagnóstico se pueda hacer con pruebas de imagen convencionales.

Hallaron que la biopsia líquida a través de leche materna no solo podría ser una técnica mucho más efectiva para el diagnóstico, sino también mucho menos invasiva que las utilizadas actualmente.