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La guerra cibernética inspira contra el cáncer

Un fascinante nuevo estudio revela que el cáncer, al igual que un hacker enemigo en el ciberespacio, se dirige a la red de comunicación infligiendo daño corporal en todo el sistema. Los investigadores descubrieron que al igual que la guerra cibernética, el cáncer posee características especiales para el comportamiento cooperativo y utiliza una intrincada comunicación para distribuir las tareas, compartir recursos, tomar decisiones y atacar.

“Lo que estamos tratando es la guerra cibernética, pura y simple. El cáncer utiliza la propia red de comunicaciones de los sistemas inmunes para atacar no a los soldados, sino a los generales que están coordinando la defensa del cuerpo”, dice el profesor Eshel Ben-Jacob, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Tel Aviv. Este importante avance y una nueva comprensión del cáncer como conductor de una “ciberguerra” contra el sistema inmune, da una idea de las nuevas formas de tratamiento de un enemigo muy sofisticado.

Cómo el cáncer colapsa el sistema de comunicaciones

Con el fin de desarrollar una comprensión más completa de las redes de transporte de comunicación, Ben-Jacob y sus colegas de la Universidad de Rice y la Universidad de Texas desarrollaron un programa informático que modela un canal específico de comunicación de célula a célula, observando el intercambio entre las células cancerosas, células dendríticas y otras células que componen el sistema inmunológico.

Los sistemas inmunes innatos y adaptativos utilizan diferentes estrategias para proteger el cuerpo contra las enfermedades, y la relación que comparten mantiene la promesa de una cura. Por un lado, el sistema innato, la primera línea de defensa del cuerpo, protege contra cualquiera y todas las amenazas al sistema inmunológico y proporciona protección inmediata contra la infección.

El sistema inmune adaptativo, por otro lado, es altamente especializado y prepara el sistema inmunológico del cuerpo para los desafíos futuros. Las células dendríticas, que forman parte tanto de los sistemas innatos y adaptativos, comparten información importante para ayudar a las células del sistema inmune adaptativo a distinguir entre las células del propio cuerpo y los invasores no deseados, como las células cancerosas.

En investigaciones recientes se ha demostrado que las células dendríticas utilizan lo que se llama comunicación exosomal (“charla” de célula a célula) para llevar a cabo su función especializada como mensajeros entre los sistemas inmunes innato y adaptativo. Ben-Jacob explica, “Básicamente, los exosomas son pequeños casetes de información que son envasados y sellados en el interior de pequeñas partes de las células, llamadas vesículas de nanoescala. Estos nanotransportadores se abordan con marcadores especiales para que puedan ser entregados a los tipos específicos de células, y contienen una buena cantidad de información específica en forma de proteínas de señalización, fragmentos de ARN, microARNs y otros datos.
Una vez tomados por las células objetivo, estos nanotransportadores pueden ordenar a las células cambiar lo que están haciendo y en algunos casos incluso cambiar su identidad. “Para poner sus palabras en contexto cibernético, los exosomas son el criminal cibernético, invadiendo el sistema inmunológico y permitiendo que los invasores cancerosos para asuman el control.

En la guerra entre el cáncer y el sistema inmunológico, puede encontrarse una cura.

Los investigadores explican que hay un tira y afloja entre el cáncer y el sistema inmunológico y hasta ahora se ha encontrado que la presencia de exosomas crea una situación en la que pueden existir tres posibles estados de cáncer. “Cuando los exosomas no están incluidos, sólo hay dos posibles estados -uno donde el cáncer es fuerte y el sistema inmunológico es débil y el otro donde el cáncer es débil y el sistema inmunológico es fuerte”, explica Ben-Jacob. En el tercer estado, un estado intermedio, el cáncer no es ni fuerte ni débil, pero el sistema inmunológico está en alerta máxima. Los investigadores dicen que esto podría muy bien ser la clave para un nuevo enfoque terapéutico con efectos secundarios reducidos.

“El reto es estar familiarizado con el campo de batalla para que podamos manipular terapias contra el cáncer para cambiar la balanza a favor del sistema inmunológico. Cuando se detecta el cáncer, es casi siempre en el contexto de una competencia cáncer-inmunidad”, dijo el Prof. Ben-Jacob. “Hemos demostrado que la manera de detener y revertir la progresión del tumor sin causar efectos secundarios fuertes es un enfoque individualizado de tratamientos mixtos -es decir, cuatro días de radiación seguida de unos días de sistema de estimulación inmunológica, seguidos de nuevo por cuatro días de la radiación, y así sucesivamente. Si se proporcionan en el orden correcto, los tratamientos de hecho podrían inclinar la balanza hacia la “victoria” del sistema inmune reduciendo al cáncer al estado moderado-fuerte”.

Con sólo unos pocos de estos ciclos de tratamiento –de balance de la relación cáncer-sistema inmune- puede ayudar al sistema inmunológico a llevar el cáncer a un estado más moderado. Según los investigadores, una vez en el cáncer está en el estado intermedio, que puede ser llevado a un estado débil bajo impulso del sistema inmunitario.

A medida que continúa la guerra contra el cáncer, los científicos como Ben-Jacob y sus colegas siguen siendo perseverantes. Dos años de trabajo, y una cuidadosa investigación sobre las redes de comunicación del cuerpo, proporcionan evidencia de que nuestro sistema inmune puede ser un aliado clave en una futura cura para el cáncer. ¿Quién sabía que la comprensión de las tácticas de guerra cibernética en realidad puede ayudar a mantenernos saludables?

Este estudio fue co-escrito por el Prof. Ben-Jacob, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Tel Aviv; Donald S. Coffey, Ph.D., del Instituto Urológico Brady James Buchanan en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins; y Herbert Levine, Ph.D., co-director del Centro de Física Biológica Teórica en la Universidad de Rice.

Fuente: Aurora