Gadea Mata, investigadora en el Departamento de Matemáticas y Computación de la Universidad de La Rioja, forma parte del equipo científico internacional que ha descubierto uno de los mecanismos involucrados en la metástasis del melanoma -uno de los tumores cancerígenos de piel más agresivos-, y el tratamiento que podría bloquearlo en sus etapas iniciales.
Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), coordinadores del proyecto, han comprobado en modelos animales cómo ocurre este proceso crítico en el avance de la enfermedad y cómo bloqueándolo se reduce la metástasis. Los resultados de su trabajo han sido publicados en la revista Nature Cancer.
La participación de Gadea Mata se ha centrado en el análisis mediante ordenador de las imágenes procedentes del laboratorio. La investigadora ha desarrollado programas específicos (scripts) para enseñar a las computadoras a detectar y cuantificar con precisión las primeras señales de la metástasis.
“Nos pueden llegar hasta 2.000 fotografías de cada muestra, por lo que necesitamos usar ordenadores para agilizar el trabajo. Yo me ocupo de adaptar los programas informáticos a las necesidades del estudio para poder obtener unos datos fiables y objetivos. En este caso, se trataba de que fueran capaces de descubrir en las imágenes los cambios que indican la entrada en fase de metástasis”.
En el momento en el que se realizó la investigación, Gadea Mata formaba parte de la Unidad de Microscopía Confocal del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), como analista de imagen.
“En esta investigación hemos colaborado 37 investigadores y técnicos de diversas disciplinas -ha señalado Mata- Cada uno añade la experiencia en su ámbito (en mi caso, en el análisis de la imagen y de los datos), y ofrecen la interdisciplinaridad que un trabajo de este calibre necesita”.
Gadea Mata está integrada actualmente en el Grupo de Informática de la Universidad de La Rioja. Participa en una línea de investigación sobre el uso de algoritmos y machine learning (aprendizaje automático) para procesar imágenes -en general e imágenes biomédicas en particular- con distintos propósitos.
Mata dedicó su tesis doctoral, defendida en 2017, al procesamiento de imágenes biomédicas para el estudio de tratamientos en enfermedades neurodegenerativas. Planteaba una serie de herramientas matemáticas que permiten interpretar de forma más precisa y eficaz imágenes de neuronas afectadas por enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
En el caso de la investigación del CNIO, la contribución de Gadea Matea se ha centrado en analizar las imágenes y los datos obtenidos para los diferentes grupos de investigación que hacían uso de la Unidad de Microscopía Confocal, la mayoría dedicados al estudio oncológico.
Investigación del CNIO
Los investigadores del CNIO Héctor Peinado -jefe del grupo de Microambiente y Metástasis del CNIO- y Susana García Silva han descrito cómo ocurre uno de los procesos críticos en la metástasis de melanoma: los llamados exosomas -nanovesículas expulsadas por los propios tumores- viajan y se hospedan en el ganglio centinela -un ganglio linfático donde se produce inicialmente la metástasis-, y desde ahí preparan a distancia el entorno propicio.
Una molécula (llamada NGFR) dirige todo ese proceso. Su bloqueo reduce notablemente las metástasis en los modelos animales, según han comprobado los investigadores. Este bloqueo se consigue mediante otra molécula (la THX-B) que ya se está testando para tratar otras patologías, lo que podría agilizar su posible uso para el tratamiento de tumores.
Conocer cómo son capaces los tumores de manipular su exterior para poder avanzar es una de las grandes cuestiones a las que la investigación ha tratado de dar respuesta. Durante décadas los científicos se han centrado en estudiar el comportamiento intrínseco de los tumores para combatirlos, pero no en todo lo que los rodea.
A diferencia de otros tipos de cánceres de piel, el melanoma es uno de los tumores más agresivos, y puede derivar en metástasis desde los primeros momentos, cuando la lesión es todavía muy pequeña. Al no existir marcadores tempranos ni predicción de la enfermedad, son especialmente relevantes los nuevos tratamientos y el diagnóstico temprano y preciso para mejorar el pronóstico de los pacientes. La metástasis es responsable del 90 por ciento de los fallecimientos por cáncer y, en la mayoría de los casos, se detecta demasiado tarde.
Los exosomas se descubrieron hace más de 30 años, pero no han sido estudiados en profundidad hasta hace pocos años. El propio Héctor Peinado descubrió en un laboratorio de Estados Unidos en 2012 cómo las células tumorales los liberan y transfieren información biológica al microambiente que les rodea para educarlo y favorecer así la metástasis, incluso antes de que las propias células tumorales viajen por el organismo.
Como en otros tipos de tumores, las células del melanoma viajan y se expanden por el organismo principalmente a través de la circulación sanguínea y del sistema linfático.
Una vez comprobado en los modelos animales el papel que desempeñaba una molécula (la NGFR) en ese proceso y cómo un inhibidor (THX-B) detiene la metástasis, los investigadores consideran que se abre la vía para un posible nuevo tratamiento que se convertiría en uno de los primeros para hacer frente a la metástasis en sus etapas más iniciales.
La investigación ha sido financiada, entre otros, por el Ministerio de Ciencia, el Fondo Europeo para el Desarrollo Regional, la Asociación Española Contra el Cáncer, la Fundación Ramón Areces, la Fundación “la Caixa”, la Comunidad de Madrid, los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, el Consorcio estadounidense Starr Cancer, la Melanoma Research Alliance (Estados Unidos) y la Fundación Feldstein.
