En México, en 2024, el tumor maligno de los huesos y de los cartílagos articulares registró una tasa de 0.4 defunciones por cada 100 mil habitantes de 0 a 19 años, tanto en mujeres como en hombres, de acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) . Aunque es un tipo de cáncer poco frecuente, su impacto puede ser devastador, especialmente cuando la enfermedad avanza y se extiende hacia el hueso.
Uno de los escenarios más complejos de la oncología es justamente la metástasis ósea que ocurre cuando células de tumores como los de próstata, mama, pulmón o riñón viajan por la sangre y logran instalarse en el hueso. A partir de ahí, el problema deja de ser sólo el crecimiento del cáncer, aparecen dolor, fragilidad, fracturas y un fuerte deterioro en la calidad de vida.
“La metástasis ósea es una de las consecuencias más devastadoras de una gran variedad de tumores primarios”, advierte el Dr. Stefano Casarin, matemático en modelos computacionales y profesor asistente de cirugía del Hospital Houston Methodist. “Su aparición no sólo refleja un avance complejo de la enfermedad, sino que representa un momento especialmente crítico para el paciente, debido a su relación con una alta mortalidad, dolor intenso y afectaciones severas que comprometen de forma importante su calidad de vida.”
Frente a este reto, el Dr. Casarin trabaja en una herramienta que podría cambiar la manera de estudiar esta enfermedad: un gemelo digital, es decir, una réplica virtual creada en computadora para reproducir con gran precisión lo que ocurre dentro del hueso cuando una metástasis empieza a crecer.
“Un gemelo digital no es otra cosa que una réplica en computadora de un sistema de interés. La gran ventaja es que este modelo permite probar un número enorme de combinaciones terapéuticas sin empezar directamente en animales o pacientes. En una computadora se pueden probar incontables terapias distintas sin tener que preocuparse por costos, recursos o restricciones éticas,” explica el experto.
Eso abre una nueva posibilidad para la medicina, y es el hecho de dejar atrás parte del ensayo y error. En lugar de probar decenas o cientos de opciones de forma tradicional, el equipo puede simular miles de escenarios en un entorno digital, identificar los más prometedores y avanzar sólo con esos. “Si pruebas mil combinaciones distintas y ves que cinco son las más prometedoras, únicamente esas cinco pasan a la experimentación en animales,” resalta el especialista.
Uno de los enfoques que ha probado su investigación es la combinación de dos terapias basadas en fármacos contra el tumor. Un tratamiento se dirige a la parte externa del tumor, mientras que el otro busca interrumpir los vasos sanguíneos que alimentan el centro del tumor. “La lógica es golpear la enfermedad desde ambos frentes y encontrar no sólo la mejor combinación, sino también el mejor momento y la mejor dosis para administrarla.”
Pero el valor del modelo no se limita a probar tratamientos, “también permite observar lo que suele pasar desapercibido en etapas tempranas. Hoy, la metástasis ósea muchas veces se estudia cuando ya está instalada y los síntomas se vuelven evidentes. Un gemelo digital puede retroceder al inicio del proceso y ayudar a entender cómo las células tumorales empiezan a alterar la comunicación natural dentro del hueso,” relata el Dr. Casarin.
Y agrega que, “la gran ventaja de un modelo computacional es que realmente puedes volver al punto cero, cuando el hueso todavía está sano. Además, puedes estudiar cómo las células tumorales que invaden el hueso comienzan a corromper la comunicación entre las células.”
Ese punto es clave, porque el hueso no es una estructura inerte. Es un tejido vivo que se renueva de manera constante. Cuando el cáncer invade esa dinámica, rompe un equilibrio muy delicado y vuelve mucho más difícil definir cuál es la mejor estrategia terapéutica.
Para el Dr. Casarin, esta tecnología no busca sustituir por completo la investigación en animales, al menos no por ahora, sino complementarla y hacerla mucho más eficiente. “Lo que buscamos es complementar la experimentación in vivo con un modelo, porque creemos que puede hacer mucho más eficiente toda la ruta de investigación”, afirma.
Después de siete años de trabajo, su equipo y el del Dr. Dondossola (MD Anderson Cancer Center), quien ha codirigido este proyecto desde el inicio, han conseguido una versión del modelo con un grado de precisión cada vez más sólido. Y aunque todavía se encuentra en fase experimental, la visión es ambiciosa: que en el futuro estos gemelos digitales puedan ayudar a personalizar tratamientos y anticipar mejor la respuesta de cada paciente.
“Hay muchas evidencias de que los modelos computacionales ya han ayudado a mejorar la investigación y a avanzar hacia mejores resultados en distintas enfermedades. En metástasis ósea, donde el tiempo y la precisión pueden marcar la diferencia, esa promesa abre una nueva ventana de esperanza”, concluye el científico del Hospital Houston Methodist.
Si esta tecnología continúa avanzando, podría convertirse en una herramienta decisiva para hacer más precisa, eficiente y personalizada la atención oncológica. En un campo tan complejo como la metástasis ósea, innovaciones como esta reflejan cómo la investigación del Hospital Houston Methodist busca adelantarse a la enfermedad y abrir nuevas rutas hacia tratamientos más inteligentes y mejores resultados para los pacientes.
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