Laboratorio MôLAB lucha contra el cáncer con matemáticas

Algoritmos matemáticos para luchar contra el cáncer

Combatir el cáncer usando las matemáticas. Esto es lo que hacen en el Mathematical Oncology Laboratory (MôLAB, Laboratorio de Oncología Matemática) de la Universidad de Castilla-La Mancha. Una labor en la que llevan inmersos desde 2009 y que ya ha dado sus frutos. 

La matemática es una ciencia que estudia las propiedades de los entes abstractos, como números, figuras geométricas o símbolos, y las relaciones entre ellos. Así la define la Real Academia Española (RAE) en una de sus acepciones. Cuando se trata de matemática aplicada, entonces lo que trata es de resolver problemas de otras disciplinas, como la física, la biología o la economía. ¿Y por qué no la medicina?

Esta es la pregunta que se planteó Víctor M. Pérez-García cuando puso en marcha el Laboratorio de Oncología Matemática. “La idea surge tras buscar campos para aplicar las herramientas matemáticas que nosotros ya conocíamos. El cáncer es uno de los principales problemas de salud a nivel mundial y nos pareció un reto relevante en el que podíamos aportar algo”.

DATOS QUE AYUDAN CURAR

Esta enfermedad ocasionó 8,8 millones de defunciones en 2015, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). El consumo de tabaco y de alcohol, la mala alimentación y la inactividad física son los principales factores de riesgo. El envejecimiento de la población también ha provocado el aumento del número de casos en los últimos años.

La buena noticia es que entre el 30 y el 50% de los cánceres se pueden evitar. Para ello, es necesario reducir los factores de riesgo y aplicar estrategias preventivas de base científica. La prevención abarca también la detección precoz de la enfermedad y el tratamiento de los pacientes. Si se detectan a tiempo y se tratan adecuadamente, las posibilidades de recuperación para muchos tipos de cáncer son excelentes.

Y en esa línea trabajan en el MôLAB. Sus trabajos están orientados a obtener más información a partir de los datos disponibles, buscar la mejor forma de tratar a los pacientes y predecir mejor la evolución de la enfermedad. Intentan describir mediante ecuaciones matemáticas los procesos que se producen en medicina. “Una vez que se cuenta con una descripción razonable de los fenómenos, que es siempre parcial, podemos comprenderlos mejor y aspirar a controlarlos”, nos explica el director de este laboratorio.

Una de las ventajas del uso de las matemáticas en la investigación del cáncer es simular en un ordenador el comportamiento del paciente. A partir de ahí, se busca un tratamiento personalizado que le proporcione el mayor beneficio posible. Pero no solo eso. “Al experimentar en el ordenador, es posible buscar propuestas novedosas para abordar los problemas. Por supuesto, todo lo que se obtiene teóricamente no tiene por qué funcionar”.

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UN EQUIPO MULTIDISCIPLINAR

Además de matemáticos, físicos, ingenieros e informáticos forman parte del Laboratorio de Oncología Matemática. Para evaluar la validez de sus planteamientos, trabajan mano a mano con especialistas biomédicos. Estos últimos son los que saben si es viable su implementación en la práctica clínica.

“La relación con los médicos es muy buena, ellos entienden que queremos intentar ayudarles desde una perspectiva diferente. Nos proporcionan la información y los datos necesarios para poder avanzar en las investigaciones”.

Y los resultados ya han llegado. Pérez-García nos cuenta que hay propuestas validadas sobre cómo ajustar los tratamientos a partir de las imágenes de resonancia que se utilizan de rutina, además de algún ensayo clínico en marcha.

Entre los proyectos que ahora mismo tienen entre manos, está su colaboración con la Universidad de Cádiz en una investigación sobre la leucemia linfoblástica aguda. Se trata de la enfermedad maligna más frecuente en la infancia. Aunque los resultados de los tratamientos actuales consiguen curar al 80% de los niños afectados, hay un 15% de ellos que recaen.

El objetivo principal, tal y como explican los integrantes del proyecto, es intentar conseguir recaída cero. Para ello creen necesario explotar al máximo la enorme cantidad de datos que se obtienen de forma rutinaria en el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad. Es aquí donde las matemáticas se convierten en sus aliados.

Para empezar a trabajar en ello han iniciado una campaña de financiación colectiva bajo el nombre de Recaída 0. Necesitan formar el equipo que desarrolle los algoritmos matemáticos para conseguir los objetivos del proyecto.

DIFICULTADES Y RETOS

La mayor dificultad con la que se encuentra este laboratorio no es nueva. La historia se repite. “Desafortunadamente los fondos disponibles en España son bastante limitados en cuantía y en tiempo”, explica su director. “Esto, unido a la excesiva burocracia, nos hace emplear enormes cantidades de esfuerzo para conseguirlos”.

Actualmente, el Laboratorio de Oncología Matemática recibe ayuda de la Universidad de Castilla-La Mancha, de organismos públicos (actualmente del Ministerio de Economía y Competitividad a través del Plan Nacional de Matemáticas y de la Consejería de Educación de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha) y de instituciones privadas, concretamente de la fundación norteamericana James S. Mc. Donnell.

Por delante tienen muchos retos. Hasta ahora han trabajado más en modelos matemáticos oncológicos, especialmente tumores cerebrales y leucemias. Pero también están abriendo otras líneas de trabajo en campos como la diabetes o la inmunología. Pérez-García está convencido: “Hay una enorme cantidad de problemas biomédicos que pueden beneficiarse del uso de las matemáticas”.

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