La ecuación de los tumores

Dos profesoras de la universidad de Córdoba han diseñado un modelo matemático que permite predecir el crecimiento tumoral.

Las profesoras del departamento de informática y análisis numérico de la universidad de Córdoba, Mercedes Marín y Carmen Calzada, han desarrollado un modelo matemático que puede predecir el crecimiento de los tumores. 

El modelo desarrolla un conjunto numérico de ecuaciones que permite seguir la evolución de un tumor sólido (carcinoma) a lo largo del tiempo durante sus fases avascular(las células tumorales se alimentan de tejidos cercanos) y vascular(el tumor comienza a nutrirse por una red de capilares).

Gráfico del modelo matemático. Foto: Prof.Marín

La profesora Marín establece que su investigación se centra en  el estudio y la resolución de problemas que aparecen en diversos ámbitos de la matemática aplicada y en este contexto las ecuaciones matemáticas  permiten por ejemplo predecir el flujo de un fluido en un cauce o apuestas más arriesgadas como el crecimiento de un tumor.

Profesora Marín. Foto: UCO

A pesar de la existencia de los marcadores tumorales que hasta el momento habían permitido determinar en la mayoría de los casos la presencia cancerígena en el organismo, la profesora Marín explica que los marcadores tumorales no sirven para predecir el crecimiento de un tumor. Dichos marcadores son sustancias que pueden aparecer en niveles altos en personas que tienen algún tipo de cáncer pero que, por sí solos, pocas veces son suficiente evidencia de que existe la enfermedad, y en cualquier caso no describen cómo sería su crecimiento. La profesora Marín establece que además la mayoría de los marcadores tumorales pueden ser producidos también por las células normales, y en ocasiones, las enfermedades no cancerosas también pueden causar que los niveles de ciertos marcadores tumorales se incrementen más de lo normal.

 Por el contrario, el modelo numérico con el que trabajan las profesoras no indica si un paciente tiene cáncer sino que, en el supuesto de que tenga un núcleo formado por células cancerosas, permite ir viendo la evolución que tendrá el tumor.

El estudio comenzó, hace unos cinco años, a raíz de un Proyecto de Excelencia concedido por la Junta de Andalucía, coordinado por el profesor Enrique Fernández-Cara de la Universidad de Sevilla y en la actualidad el equipo trabaja en la incorporación del modelo a una posible terapia, ya que dependiendo del tipo de tratamiento (quimioterapia, terapia antiangiogénica, inmunoterapia…) hay que modificar los términos en las ecuaciones para garantizar su eficacia.

Profesora Calzada. Foto: UCO

El objetivo principal consiste en determinar el protocolo óptimo de administración para conseguir que el tumor no crezca o incluso decrezca en un tiempo determinado, minimizando los efectos secundarios sobre el paciente. Todavía es un trabajo que se encuentra en su fase inicial de desarrollo en laboratorio y que únicamente se ha probado en el uso real con roedores. La profesora adunta del proyecto, Carmen Calzada, asegura que el objetivo de esta investigación sería poder  disponer de una herramienta que, puesta a disposición de  biólogos y médicos, permitiera corroborar datos experimentales conocidos, predecir resultados con menos experiencias costosas o incluso imposibles y, por último, sugerir estrategias de terapia calibrando los resultados y sus efectos secundarios.

 A pesar de tratarse de un estudio que lleva varios años en proceso de investigación, la revista Journal of  Computational Physics ha destacado el pasado mes de Abril las contribuciones llevadas a cabo por la universidad española en el sector oncológico.

Actualmente el estudio está financiado por un Proyecto de Investigación concedido por el Ministerio de Ciencia e Innovación.