Inteligencia artificial para tratar el cáncer
Las nanopartículas (NP) tienen un tamaño que oscila entre uno y cien nanómetros. Por ejemplo, para igualar la anchura de un cabello humano, harían falta ochocientas partículas de cien nanómetros una al lado de la otra. Estas versátiles NP proporcionan nuevas vías para la investigación del cáncer, ya que pueden mejorar la precisión del diagnóstico y ofrecer un tratamiento a medida directamente contra los tumores. Las NP pueden utilizarse para administrar fármacos a las células cancerosas. Están diseñadas de tal manera que son atraídas por las células enfermas, lo que permite el tratamiento directo de dichas células.
A la vanguardia de la nanomedicina contra el cáncer
Los investigadores del proyecto EVO-NANO, financiado con fondos europeos, han desarrollado un revolucionario «software» de código abierto que permite cultivar y tratar tumores virtuales mediante el uso de la inteligencia artificial (IA). La IA optimiza de forma automática el diseño de las NP para tratar los tumores. Introdujeron la plataforma EVONANO y presentaron sus resultados en la revista científica «Computational Materials». El cultivo y tratamiento de tumores virtuales es un gran avance en el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer. La comunidad médica puede utilizar los tumores virtuales para mejorar el diseño de fármacos basados en NP antes de que se prueben en el laboratorio o en personas enfermas. La doctora Sabine Hauert, profesora asociada de Ingeniería de Enjambre de la Universidad de Bristol, socia del proyecto, comenta en una nota de prensa: «Las simulaciones nos permiten probar muchos tratamientos, muy rápidamente, y para una gran variedad de tumores. Todavía estamos en las primeras fases de la fabricación de tumores virtuales, dada la compleja naturaleza de la enfermedad, pero la esperanza es que incluso estos sencillos tumores digitales puedan ayudarnos a diseñar de forma más eficiente nanomedicamentos contra el cáncer». La doctora Hauert explica que disponer del «software» para cultivar y tratar tumores virtuales podría ser beneficioso para el desarrollo de tratamientos específicos contra el cáncer. «En el futuro, la creación de un gemelo digital del tumor de un enfermo podría permitir el diseño de nuevos tratamientos con NP concretas para sus necesidades, sin la exigencia de un extenso trabajo de prueba y error o de laboratorio, que suele ser costoso y limitado en su capacidad de repetir rápidamente soluciones adecuadas para cada persona».
Dirigirse a las células cancerosas de forma más eficaz
El equipo de investigación utilizó la plataforma EVONANO para simular tumores simples y otros más complejos con células madre cancerosas. Estos pueden ser difíciles de tratar y, debido a ello, algunos enfermos de cáncer sufren recaídas. El doctor Igor Balaz, coautor del estudio y coordinador del proyecto en la Universidad de Novi Sad, explica: «La herramienta que desarrollamos en EVONANO representa una rica plataforma para probar hipótesis sobre la eficacia de las NP para diversas situaciones tumorales. El efecto fisiológico de ajustar los parámetros de las NP puede ahora simularse con un nivel de detalle que es casi imposible de conseguir de forma experimental». «Ha sido un gran esfuerzo de equipo en el que, durante los últimos tres años, han participado investigadores computacionales de toda Europa —concluye el doctor Namid Stillman, de la Universidad de Bristol y coautor del estudio—. Creo que esto demuestra el poder de combinar las simulaciones por ordenador con el aprendizaje automático para encontrar nuevas y emocionantes formas de tratar el cáncer». El objetivo principal de EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies) es crear una plataforma de diseño de NP totalmente nueva para lograr un desarrollo y evaluación rápidos de nuevos tratamientos contra el cáncer. El proyecto finaliza en marzo de 2022. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto EVO-NANO
Palabras clave
EVO-NANO, cáncer, nanomedicamento, célula cancerosa, nanopartícula, tumor