Cómo las células tumorales deambulan por el laberinto del cerebro exprés
Un tumor cerebral es como un caminante que se abre paso por un bosque espeso: los árboles y los arbustos son los distintos tipos de tejido cerebral, donde a veces es más fácil avanzar y otras veces más difícil. Las células del glioma no se mueven en línea recta, sino que constantemente dan vueltas, chocan con obstáculos y los rodean. La aleatoriedad aquí no es una molestia, sino la esencia misma del proceso: cada célula elige su camino siguiendo multitud de pequeños eventos: encuentros con otras células, señales químicas, el espacio disponible.
Los autores del nuevo trabajo han plasmado esta imagen errante en un modelo matemático. Comenzaron describiendo el movimiento de cada célula individual y luego derivaron ecuaciones que muestran cómo cambia la densidad celular en todo el cerebro. En el modelo incorporaron la heterogeneidad del tejido: la sustancia blanca, la sustancia gris, los vasos sanguíneos: todo influye en la velocidad y la dirección de la migración. Por separado, tuvieron en cuenta el "efecto anti-apelotonamiento": un mecanismo que impide que las células se acumulen demasiado en un lugar, obligándolas a buscar espacio libre.
La pregunta principal que responde el modelo es: ¿cómo afectan los diferentes esquemas de tratamiento a la propagación del tumor? Los científicos realizaron experimentos numéricos simulando radioterapia y quimioterapia. Evaluaron el resultado no solo con los criterios médicos estándar (por ejemplo, el cambio en el tamaño del tumor), sino también con indicadores nuevos y más sutiles, como la uniformidad con la que el tumor retrocede y si quedan focos que luego puedan causar una recaída.
Los resultados muestran que incluso protocolos de tratamiento aparentemente idénticos pueden conducir a resultados diferentes debido a variaciones aleatorias en el comportamiento de las células. El modelo permite "ensayar" de antemano diferentes escenarios y elegir el que con mayor probabilidad contenga el crecimiento del tumor. Esto es un paso hacia la terapia personalizada: el médico podrá seleccionar el tratamiento basándose en las características del paciente concreto, y no en estadísticas promedio.
Las células del glioma pueden desplazarse a velocidades de hasta varios micrómetros por minuto, aproximadamente como la manecilla de los minutos de un reloj si su punta se arrastrara por la esfera.
En la novela de Michael Crichton "La amenaza de Andrómeda", los científicos luchan contra un microorganismo que muta rápidamente; una carrera similar contra la aleatoriedad ocurre en el tratamiento del glioma.