jueves, 19 de enero de 2012

Matemáticas contra el cáncer


Antonio Brú, físico y matemático
FOTO:©IDM

MARZO 2006

Antonio Brú- FISICO Y MATEMATICO -

Hace trece años, este Doctor en Física y profesor de Matemáticas en la Universidad Complutense de Madrid comenzó a analizar el cáncer desde otro punto de vista al empleado hasta el momento. Encontró una fórmula matemática que describía el crecimiento de los tumores, abriendo la puerta a nuevos y diferentes tratamientos que consisten en reforzar el sistema inmunológico en lugar de destruirlo, como hacen las quimioterapias y radioterapias. Trató a dos pacientes terminales con éxito, consiguiendo su curación, y miles de enfermos esperan ahora que continúen los ensayos. 

Texto: Marta Iglesias
Fuente: Revista Fusión
 OTRA MIRADA AL CANCER

-¿Qué tiene que ver el desarrollo del cáncer con la matemática y la física, que son tus especialidades? ¿Qué pauta matemática sigue un tumor para su crecimiento?

-La física y la matemática sirven para describir ante todo procesos naturales. Por definición, la física es la descripción matemática de la naturaleza, de modo que los físicos hemos descrito cantidad de sistemas -muchos de ellos muy complejos- para los cuales se logra dar una ecuación que describe su patrón de crecimiento. Así hace ya trece años intenté ver si el crecimiento de un tumor seguía algún tipo de patrón matemático. Observando cómo evolucionaba el borde de un tumor, apliqué unas herramientas físicas que entonces eran bastante nuevas y deduje una fórmula. En 1998 publicamos la primera ecuación de crecimiento tumoral en la mejor revista del mundo de física, obtuvimos la mención del Instituto Americano de Física y se hicieron eco revistas como The Lancet, una de las mejores de medicina.

-¿Por qué crees que has acertado donde otros han fallado? ¿Cómo crece el cáncer?

-Donde hemos acertado es en caracterizar el crecimiento tumoral y se debe a que hemos empleado un punto de vista distinto. Yo no digo que nosotros hemos acertado y otros han fallado, sino que hemos hecho algo que la gente está intentando desde otro camino totalmente distinto. Por explicarlo muy simplemente, un tumor está compuesto por un conjunto de células, y lo que se estaba haciendo era ver el comportamiento del tumor a partir de cómo funcionaban las células. Nosotros hemos actuado justo al revés: viendo cómo crecía todo el tumor hemos intentado inferir como se comportan las células. De la globalidad a la parte. Simplemente hemos ido describiendo exactamente aquello que estaba ocurriendo, hemos aplicado otras herramientas desde otro punto de vista y hemos obtenido unas conclusiones distintas que se han visto ratificadas posteriormente tanto experimentalmente en el laboratorio como en investigación animal.

-Una curiosidad: ¿Se asemeja su teoría del crecimiento de tumores sólidos a algún movimiento que ya existe en la naturaleza, como un patrón que se repite?

-Sí. Se ha visto en otro tipo de procesos físicos en la naturaleza, como es el crecimiento epitaxial de semiconductores o cristales. Los mecanismos básicos son similares, pero están motivados por fenómenos distintos.

"No existe ningún laboratorio farmacéutico interesado en esta terapia porque es mucho más barata que otras y los efectos secundarios son mínimos"

-Su teoría lleva a pensar que quizás la naturaleza es matemática pura, figuras geométricas, fórmulas científicas que muchas veces desconocemos...-Desde antes de Aristóteles, la naturaleza se ha descrito empleando las matemáticas. Esta es tal vez la herramienta de caracterización más potente que existe porque te permite no solamente describir lo que estás viendo sino poder predecir. Muchísimos procesos de la naturaleza a día de hoy se pueden describir matemáticamente. Y lo que es más curioso es que se pueden describir con unas matemáticas relativamente sencillas. Entonces se ve que en efecto existen pautas de comportamiento comunes en muchas partes de la naturaleza, en muchos sistemas de la naturaleza.

-Con su teoría rompe muchos tópicos que había hasta hoy con el cáncer, ¿quién se puede sentir atacado con ello?

-Realmente nadie que se guíe por el raciocinio o el afán de entender. Ante el conocimiento no se puede sentir nadie en su sano juicio, herido. Pero sí es cierto que cada vez que ha habido un cambio de mentalidad ha habido un rechazo muy fuerte. Y como ejemplo a mí me gustaría poner el de los premios Nóbel de este año: durante mucho tiempo se pensaba que las úlceras de estómago eran generadas por sustancias que las producían, que provenían de la dieta. Cuando ellos dijeron que las úlceras las produce la bacteria Helicobacter Pylori se les echaron encima. Les quitaron el pellejo a tiras hasta tal punto que el premio Nóbel se tuvo que tomar la bacteria y posteriormente curársela, erradicársela, con antibióticos. Y eso es una cosa que siempre ha ocurrido porque hay una parte de la población bastante reacia a cambiar cualquier tipo de mentalidad, cualquier idea.

-Veamos uno de los tópicos rotos: "Las células tumorales buscan el espacio, por encima de los nutrientes. Se establece una competición por conseguir espacio entre el tumor y el organismo. (...) el tumor en cuanto lo cercas y lo dejas sin espacio, termina muriendo como consecuencia de su propia actividad". ¿Qué dimensión tiene este descubrimiento?

-Ese es uno de los resultados fundamentales de nuestra investigación y además auténticamente novedoso, porque hemos sido los primeros que hemos planteado y descrito así el tema de la competencia entre el tumor y el organismo. Hasta ahora se pensaba que las células buscaban por encima de cualquier otra cosa nutrientes, lo cual ha hecho que mucha parte de la clínica haya ido a intentar eliminar ese aporte de nutrientes. Pero en los últimos años estas terapias -las terapias antiangiogénicas-, han fracasado rotundamente, es decir, que el tumor estaba buscando otras cosas y podía resistir perfectamente la acción de esas terapias que le reducen los nutrientes. Si se confirma la teoría, el cambiar la búsqueda de los nutrientes por la búsqueda de espacio cambia absolutamente el cómo se deben diseñar las propuestas terapéuticas.
-¿Cómo dejar al tumor sin espacio?-Una vez que comprobamos que el tumor buscaba el espacio -porque el término fundamental que había en la ecuación nos decía que las células del borde del tumor seguían un determinado movimiento-, nos pusimos a buscar qué tipo de célula era la que podía comprimir, empaquetar el tumor y anular a su vez ese mecanismo. Estuve estudiando todas las terapias que había, intentando interpretarlas desde la nueva visión de la búsqueda de espacio. Y vi que siempre que se podía hablar de éxito tumoral parcial, había un elemento común que era un tipo de glóbulo blanco llamado neutrófilo. Ellos cumplían las características idóneas para anular ese mecanismo que nosotros habíamos visto. Empezamos a ver cuál era su papel y comprobamos que en efecto si generábamos un n
úmero de neutrófilos suficientemente abundante, el organismo los enviaba alrededor del tumor y se conseguía una inflamación peritumoral que de alguna manera empaquetaba el tumor. De esa manera el tumor no podía continuar adquiriendo nuevo espacio y las células pasaban de lo que se llama un estado proliferativo a un estado quiescente, es decir, que no continúan duplicándose. Y al cabo de estar en estado quiescente pasan a un estado necrótico.

-¿No resulta curioso que entre los humanos el motivo de las guerras sea mayoritariamente una lucha por conseguir más espacio, al igual que las células cancerígenas?

-Indudablemente es una competición por espacio. Muchas veces cuando no dejan extenderse a una población termina desapareciendo. En cierto modo, eso podía ser un símil que podría trasladarse a las ciencias sociales. Así se ve que hay patrones parecidos en la naturaleza, aunque no siguen los mismos mecanismos, ni estos están inducidos por los mismos factores. Pero el tipo de comportamiento sí se ve del mismo modo.

-Perteneces al grupo de científicos que considera que el organismo reacciona ante los tumores, mientras otros afirman que no. ¿Es esta una lección de la sabiduría de nuestro cuerpo?

-Nosotros hemos visto y demostrado clínica y experimentalmente que el organismo no ataca a un tumor cuando no tiene suficiente capacidad en la respuesta, pero siempre lo reconoce y siempre intenta responder. El organismo continuamente se está defendiendo de bacterias, virus, hongos... y normalmente nosotros ni nos enteramos, pero puede haber un momento que por estar con las defensas más bajas, ante un ataque de esos no nos podemos defender y entonces es lo que nos crea una infección. Pues del mismo modo, ante la presencia de un tumor. Probablemente todos tengamos varios procesos tumorales a lo largo de nuestra vida, pero nuestro organismo rápidamente los elimina. Por esta razón nosotros dijimos: ¿y si restablecemos la capacidad de potencia del organismo, la multiplicamos por diez y dejamos que él responda? Entonces vimos en experimentación animal, que efectivamente reconocía el tumor, respondía contra él y además lo hacía de una manera eficaz. Indudablemente pienso que el cuerpo humano es una de las maravillas de la naturaleza. Ella es mucho más inteligente que los hombres, por mucho que creamos lo contrario y tiene sus propios mecanismos de defensa, de corrección ante algún comportamiento desviado.


"Hemos demostrado clínicamente que el organismo no ataca a un tumor cuando tiene debilitado el sistema inmunológico. Pero siempre lo reconoce e intenta responder"
-Ese medicamento que utilizáis -el G-CSF- está aprobado y se utiliza normalmente tras las quimioterapias. A vosotros os han puesto problemas para usarlo en dosis distintas a las que comúnmente se emplean, mientras que sí se permite emplear otros fármacos que tienen fuertes efectos secundarios. ¿Por qué tantas dificultades?

-Indudablemente razón ética, científica, clínica o humanitaria, no hay ninguna. Nosotros hemos encontrado un rechazo del colectivo oncológico español porque nuestros intereses son distintos. Sin embargo en el cuerpo de médicos cada vez tenemos más interesados, que defienden una posición como la nuestra, que no afirmamos nada definitivamente sino que creemos que ésta es una línea de investigación cuando menos muy esperanzadora.

-¿Qué base científica tienen las críticas que has recibido por parte del colectivo oncológico?

-No me han hecho absolutamente ninguna crítica científica o clínica, que la podían haber hecho, fuera verdad o mentira. Yo creo que es muy importante decir que el medicamento que nosotros estamos probando es mucho menos peligroso y tiene muchos menos efectos secundarios que cualquiera de las quimioterapias experimentales que se están ensayando. Muchas de las que se están utilizando para determinados tipos de cáncer tienen simplemente un efecto paliativo, es decir, en ningún momento consideran el curar un determinado cáncer, el poder eliminar un tumor. Mientras que con nuestra terapia, por lo menos hasta que se demuestre lo contrario, sí existe esa posibilidad con muchos menos efectos secundarios. Pero uno de los problemas que nosotros tenemos es que realmente no existe ningún laboratorio farmacéutico que esté interesado en desarrollar un tipo de terapia de este estilo. Ten en cuenta que esta terapia es mucho más barata que muchas otras, los efectos secundarios que produce son mínimos, con lo cual el gasto en medicamentos paliativos a los efectos de la propia terapia son mínimos, a diferencia de la mayoría de las quimioterapias. Yo me pregunto si esos que me atacan conocen realmente los efectos secundarios de las quimioterapias. Demuestran un gran desconocimiento clínico y científico que a mí me preocupa mucho. El medicamento que utilizamos está autorizado y registrado, pero nos obligan a comprobarlo porque lo empleamos en dosis mayores. Aún así, creemos que produce unos efectos secundarios mínimos. En mi página web de la Universidad Complutense(*) doy una réplica a un artículo publicado en un medio de comunicación en el que demuestro que el Sr. Carrato, presidente de la Sociedad Española de Oncología Médica, en su ataque irracional y desmesurado contra mí está empleando una serie de argumentos que no tienen ninguna base científica ni clínica.

-Por otro lado es fundamental el apoyo que está recibiendo desde la Universidad Complutense de Madrid...

-Indudablemente de la Universidad recibo un apoyo total, hasta tal punto que este es un proyecto institucional de la Universidad Complutense, no de la facultad. Y el apoyo institucional lo encuentro al cien por cien desde el principio, a pesar de las dificultades que se han tenido. Indudablemente esto te protege y abre la puerta a muchos otros apoyos que estamos teniendo y que van a respaldar mucho el normal desarrollo de la investigación. ∆


  CONFERENCIA


Matemáticas y Cáncer
Profesor/a: Antonio Brú Espino (UCM)
Facultad de CC. Matemáticas                                             
Emitido el 12 de noviembre del 2008     

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