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Investigación sobre el cáncer

La investigación del cáncer es una investigación sobre el cáncer para identificar las causas y desarrollar estrategias de prevención, diagnóstico, tratamiento y cura.

La investigación sobre el cáncer abarca desde la epidemiología, la biociencia molecular hasta la realización de ensayos clínicos para evaluar y comparar aplicaciones de los distintos tratamientos contra el cáncer. Estas aplicaciones incluyen cirugía, radioterapia , quimioterapia , terapia hormonal , inmunoterapia y modalidades de tratamiento combinado como la quimiorradioterapia. A partir de mediados de la década de 1990, el énfasis en la investigación clínica del cáncer se desplazó hacia terapias derivadas de la investigación biotecnológica , como la inmunoterapia contra el cáncer y la terapia génica .

La investigación sobre el cáncer se realiza en el mundo académico, institutos de investigación y entornos corporativos, y está financiada en gran medida por el gobierno. [ cita necesaria ]

Historia

Sidney Farber es considerado el padre de la quimioterapia moderna.

La investigación sobre el cáncer ha estado en marcha durante siglos. Las primeras investigaciones se centraron en las causas del cáncer. [1] Percivall Pott identificó el primer desencadenante ambiental (hollín de chimenea) del cáncer en 1775 y el tabaquismo fue identificado como una causa de cáncer de pulmón en 1950. El tratamiento temprano del cáncer se centró en mejorar las técnicas quirúrgicas para extirpar tumores. La radioterapia se impuso en el siglo XX. La quimioterapia se desarrolló y perfeccionó a lo largo del siglo XX.

Estados Unidos declaró la " guerra contra el cáncer " en la década de 1970 y aumentó la financiación y el apoyo a la investigación del cáncer. [2]

Artículos fundamentales

Algunos de los informes de investigación más citados e influyentes incluyen:

Tipos de investigación

La investigación del cáncer abarca una variedad de tipos y áreas de investigación interdisciplinarias. Los científicos involucrados en la investigación del cáncer pueden estar capacitados en áreas como química , bioquímica , biología molecular , fisiología , física médica , epidemiología e ingeniería biomédica . La investigación realizada a un nivel fundamental se conoce como investigación básica y tiene como objetivo aclarar los principios y mecanismos científicos. La investigación traslacional tiene como objetivo dilucidar los mecanismos del desarrollo y la progresión del cáncer y transformar los hallazgos científicos básicos en conceptos que puedan ser aplicables al tratamiento y la prevención del cáncer. La investigación clínica se dedica al desarrollo de productos farmacéuticos, procedimientos quirúrgicos y tecnologías médicas para el tratamiento final de los pacientes.

Prevención y epidemiología

El análisis epidemiológico indica que al menos el 35% de todas las muertes por cáncer en el mundo ahora podrían evitarse mediante la prevención primaria. [3] Según un análisis sistemático más reciente del GBD , en 2019, ~44 % de todas las muertes por cáncer (o ~4,5 millones de muertes o ~105 millones de años de vida perdidos ajustados en función de la discapacidad ) se debieron a factores de riesgo conocidos claramente prevenibles , liderados por el tabaquismo. , consumo de alcohol e IMC elevado . [4]

Sin embargo, un estudio de 2015 sugirió que entre ~70% y ~90% de los cánceres se deben a factores ambientales y, por lo tanto, son potencialmente prevenibles. [5] [ contradictorio ] Además, se estima que con más investigaciones las tasas de mortalidad por cáncer podrían reducirse en un 70% en todo el mundo, incluso sin el desarrollo de nuevas terapias. [3] La investigación sobre la prevención del cáncer recibe sólo del 2 al 9% de la financiación mundial para la investigación del cáncer, [3] aunque muchas de las opciones para la prevención ya son bien conocidas sin necesidad de más investigaciones específicas sobre el cáncer, pero no se reflejan en la economía y las políticas. Las firmas mutacionales de varios cánceres, por ejemplo, podrían revelar otras causas de cáncer y respaldar la atribución causal. [6] [ se necesitan citas adicionales ]

Detección

La detección temprana del cáncer es importante, ya que suele ser más difícil de tratar en etapas posteriores. La detección precisa del cáncer también es importante porque los falsos positivos pueden causar daños debido a procedimientos médicos innecesarios. Algunos protocolos de detección actualmente no son precisos (como la prueba del antígeno prostático específico ). Otros, como una colonoscopia o una mamografía, son desagradables y, como resultado, algunos pacientes pueden optar por no participar. Se están realizando investigaciones activas para abordar todos estos problemas, desarrollar nuevas formas de detección del cáncer y aumentar las tasas de detección. [ cita requerida ] [ se necesita más explicación ]

Por ejemplo:

Tratamiento

Los temas emergentes de la investigación sobre el tratamiento del cáncer incluyen:

Causa y desarrollo del cáncer.

En el desarrollo del cáncer se alteran numerosas vías de señalización celular .

La investigación sobre la causa del cáncer involucra muchas disciplinas diferentes, incluida la genética, la dieta y los factores ambientales (es decir, carcinógenos químicos ). En lo que respecta a la investigación de las causas y los posibles objetivos de la terapia, la ruta utilizada comienza con datos obtenidos de observaciones clínicas, ingresa a la investigación básica y, una vez que se obtienen resultados convincentes y confirmados de forma independiente, continúa con la investigación clínica, que involucra ensayos adecuadamente diseñados en seres humanos que consienten. sujetos, con el objetivo de probar la seguridad y eficacia del método de intervención terapéutica. Una parte importante de la investigación básica es la caracterización de los mecanismos potenciales de carcinogénesis, en lo que respecta a los tipos de cambios genéticos y epigenéticos que se asocian con el desarrollo del cáncer. El ratón se utiliza a menudo como modelo mamífero para la manipulación de la función de genes que desempeñan un papel en la formación de tumores, mientras que aspectos básicos del inicio del tumor, como la mutagénesis, se analizan en cultivos de bacterias y células de mamíferos.

Genes implicados en el cáncer.

El objetivo de la oncogenómica es identificar nuevos oncogenes o genes supresores de tumores que puedan proporcionar nuevos conocimientos sobre el diagnóstico del cáncer, predecir el resultado clínico de los cánceres y nuevos objetivos para las terapias contra el cáncer. Como afirmó el Proyecto Genoma del Cáncer en un artículo de revisión de 2004, "un objetivo central de la investigación del cáncer ha sido identificar los genes mutados que están causalmente implicados en la oncogénesis ( genes del cáncer )". [32] El proyecto Cancer Genome Atlas es un esfuerzo relacionado que investiga los cambios genómicos asociados con el cáncer, mientras que la base de datos de cáncer COSMIC documenta mutaciones genéticas adquiridas de cientos de miles de muestras de cáncer humano. [33]

Estos proyectos a gran escala, que involucran alrededor de 350 tipos diferentes de cáncer, han identificado ~130.000 mutaciones en ~3.000 genes que han sido mutados en los tumores. La mayoría se produjo en 319 genes, de los cuales 286 eran genes supresores de tumores y 33 oncogenes .

Varios factores hereditarios pueden aumentar la posibilidad de que se produzcan mutaciones que causen cáncer, incluida la activación de oncogenes o la inhibición de genes supresores de tumores . Las funciones de varios genes supresores onco y tumorales pueden verse alteradas en diferentes etapas de la progresión del tumor. Las mutaciones en dichos genes se pueden utilizar para clasificar la malignidad de un tumor.

En etapas posteriores, los tumores pueden desarrollar resistencia al tratamiento del cáncer. La identificación de oncogenes y genes supresores de tumores es importante para comprender la progresión del tumor y el éxito del tratamiento. El papel de un gen determinado en la progresión del cáncer puede variar enormemente, según el estadio y el tipo de cáncer involucrado. [34]

Epigenética del cáncer

La epigenética del cáncer es el estudio de modificaciones epigenéticas en el ADN de las células cancerosas que no implican un cambio en la secuencia de nucleótidos, sino que implican un cambio en la forma en que se expresa el código genético. Los mecanismos epigenéticos son necesarios para mantener secuencias normales de expresión genética específica de tejido y son cruciales para el desarrollo normal. [35] Pueden ser tan importantes, si no más, que las mutaciones genéticas en la transformación de una célula en cáncer. La alteración de los procesos epigenéticos en los cánceres puede provocar una pérdida de expresión de genes que se produce aproximadamente 10 veces más frecuentemente por silenciamiento de la transcripción (causado por la hipermetilación del promotor epigenético de las islas CpG ) que por mutaciones. Como señalan Vogelstein et al. Como señala, en un cáncer colorrectal generalmente hay alrededor de 3 a 6 mutaciones de conductor y de 33 a 66 mutaciones de autoestopista o pasajero. [36] Sin embargo, en los tumores de colon en comparación con la mucosa colónica adyacente de apariencia normal, hay alrededor de 600 a 800 islas CpG fuertemente metiladas en los promotores de genes en los tumores, mientras que estas islas CpG no están metiladas en la mucosa adyacente. [37] [38] [39] La manipulación de las alteraciones epigenéticas es muy prometedora para la prevención, detección y terapia del cáncer. [40] [41] En diferentes tipos de cáncer, se pueden alterar una variedad de mecanismos epigenéticos, como el silenciamiento de genes supresores de tumores y la activación de oncogenes mediante patrones alterados de metilación de islas CpG , modificaciones de histonas y desregulación de las proteínas de unión al ADN . Hay varios medicamentos que tienen un impacto epigenético y que ahora se utilizan en varias de estas enfermedades.

Crecimiento del cáncer

Se cree que AMPK es un elemento o mecanismo importante en los efectos de la dieta relacionados con el cáncer. Modula la actividad de la señalización de supervivencia celular, como mTOR y Akt, lo que lleva a la inhibición del crecimiento celular, que es relevante para el crecimiento del cáncer. Dirigirse a AMPK se ha convertido en una estrategia novedosa para la prevención y el tratamiento del cáncer. [42] [43] [44] Las posibles opciones complementarias o preventivas que se están investigando incluyen períodos de restricción calórica y agonistas de AMPK (generalmente inhibidores de mTOR ). [45] [46] Sin embargo, AMPK también puede promover el cáncer en algunos [ se necesita aclaración ] entornos. [42] [45]

Dieta y cáncer

Este anuncio sugiere que una dieta saludable ayuda a prevenir el cáncer.

Se reconoce que los factores dietéticos tienen un efecto significativo sobre el riesgo de cáncer , y diferentes elementos dietéticos aumentan y reducen el riesgo. La dieta y la obesidad pueden estar relacionadas con hasta un 30-35% de las muertes por cáncer, [47] mientras que la inactividad física parece estar relacionada con un riesgo del 7% de aparición de cáncer. [48]

Si bien se han propuesto muchas recomendaciones dietéticas para reducir el riesgo de cáncer, pocas cuentan con evidencia científica significativa que las respalde. [49] [50] [51] La obesidad y el consumo de alcohol se han correlacionado con la incidencia y progresión de algunos cánceres. [49] Se recomienda reducir el consumo de bebidas azucaradas como medida para abordar la obesidad. [52]

Algunos alimentos específicos están relacionados con cánceres específicos. Existe evidencia sólida de que la ingesta de carnes procesadas y rojas aumenta el riesgo de cáncer colorrectal . [53] [54] [55] [56] La aflatoxina B 1 , un contaminante alimentario frecuente, aumenta el riesgo de cáncer de hígado , [57] mientras que beber café se asocia con un riesgo reducido. [58] Masticar nuez de betel causa cáncer oral . [57] El cáncer de estómago es más común en Japón debido a su dieta rica en sal. [57] [59] Las comunidades de inmigrantes tienden a desarrollar el riesgo de su nuevo país, a menudo dentro de una generación, lo que sugiere un vínculo sustancial entre la dieta y el cáncer. [60]

Las recomendaciones dietéticas para la prevención del cáncer suelen incluir el control del peso y una dieta saludable , compuesta principalmente de "verduras, frutas, cereales integrales y pescado, y una ingesta reducida de carnes rojas, grasas animales y azúcar refinada". [49] Un patrón dietético saludable puede reducir el riesgo de cáncer entre un 10% y un 20%. [61] No hay evidencia clínica de que las dietas o alimentos específicos puedan curar el cáncer. [62]

Se investiga la posible utilidad de los períodos de ayuno intermitente (alimentación con tiempo restringido que puede no incluir restricción calórica ) en la prevención y el tratamiento del cáncer y, a partir de 2021, se necesitan ensayos adicionales para dilucidar los riesgos y beneficios. [63] [64] [65] [66] En algunos casos, "las restricciones calóricas podrían obstaculizar tanto el crecimiento como la progresión del cáncer, además de mejorar la eficacia de la quimioterapia y la radioterapia". [67] Los miméticos de restricción calórica , incluidos algunos presentes en alimentos como la espermidina , también se investigan por estas u otras razones similares. [68] [69] Estos suplementos dietéticos y similares pueden contribuir a la prevención o el tratamiento, con sustancias candidatas que incluyen apigenina , [70] [71] [72] berberina , [73] [74] [75] [76] [77] jiaogulan , [78] y rhodiola rosea . [79] [80]

Fondos de investigación

La investigación del cáncer está financiada por subvenciones gubernamentales , fundaciones benéficas y empresas farmacéuticas y de biotecnología. [81]

A principios de la década de 2000, la mayor parte de la financiación para la investigación del cáncer procedía de los contribuyentes y de organizaciones benéficas, más que de las corporaciones. En Estados Unidos, menos del 30% de todas las investigaciones sobre el cáncer fueron financiadas por investigadores comerciales, como las compañías farmacéuticas. [82] Per cápita, el gasto público en investigación del cáncer por parte de los contribuyentes y organizaciones benéficas en los EE. UU. fue cinco veces mayor en 2002-03 que el gasto público de los contribuyentes y organizaciones benéficas en los 15 países que eran miembros de pleno derecho de la Unión Europea. [82] Como porcentaje del PIB, la financiación no comercial de la investigación del cáncer en los EE.UU. fue cuatro veces la cantidad dedicada a la investigación del cáncer en Europa. [82] La mitad de la investigación no comercial sobre el cáncer en Europa está financiada por organizaciones benéficas. [82]

El Instituto Nacional del Cáncer es la principal institución financiadora de los Estados Unidos. En el año fiscal 2016, el NCI financió 5.200 millones de dólares en investigación sobre el cáncer. [83]

Dificultades

Las dificultades inherentes a la investigación del cáncer se comparten con muchos tipos de investigación biomédica .

Los procesos de investigación del cáncer han sido criticados. Estos incluyen, especialmente en los EE. UU., los recursos financieros y los puestos necesarios para realizar investigaciones. Otras consecuencias de la competencia por los recursos de investigación parecen ser un número sustancial de publicaciones de investigación cuyos resultados no pueden replicarse. [84] [85] [86] [87]

Replicabilidad

Gráfico de resultados y barreras. Se diseñaron 193 experimentos, se iniciaron 87 y se completaron 50.
Los resultados del Proyecto de Reproducibilidad: Biología del Cáncer sugieren que la mayoría de los estudios del sector de investigación del cáncer pueden no ser replicables.
En un artículo de 2012, C. Glenn Begley , consultor de biotecnología que trabaja en Amgen , y Lee Ellis, investigador médico de la Universidad de Texas, descubrieron que solo el 11 % de 53 estudios preclínicos sobre el cáncer tenían réplicas que pudieran confirmar las conclusiones del estudio. estudios originales. [88] A finales de 2021, The Reproducibility Project: Cancer Biology examinó 53 artículos importantes sobre el cáncer publicados entre 2010 y 2012 y demostró que entre los estudios que proporcionaron información suficiente para rehacerse, los tamaños del efecto fueron un 85% más pequeños en promedio que los hallazgos originales. . [89] [90] Una encuesta realizada a investigadores del cáncer encontró que la mitad de ellos no habían podido reproducir un resultado publicado. [91] Otro informe estimó que casi la mitad de los ensayos controlados aleatorios contenían datos erróneos (según el análisis de datos de participantes individuales anónimos (IPD) de más de 150 ensayos). [92]

Participación pública

Computación distribuída

Se puede compartir tiempo de computadora para proyectos distribuidos de investigación del cáncer como Help Conquer Cancer . [93] World Community Grid también tenía un proyecto llamado Ayude a derrotar al cáncer . Otros proyectos relacionados incluyen los proyectos Folding@home y Rosetta@home , que se centran en investigaciones innovadoras sobre el plegamiento de proteínas y la predicción de la estructura de las proteínas . Vodafone también se ha asociado con el Instituto Garvan para crear el Proyecto DreamLab , que utiliza informática distribuida a través de una aplicación en teléfonos móviles para realizar investigaciones sobre el cáncer.

Ensayos clínicos

Descripción general de MatchMiner sobre el flujo de datos y los modos de uso [94]

El público también puede participar en ensayos clínicos como sujetos de control sanos o para métodos de detección del cáncer.

Podría haber software y procedimientos relacionados con datos que aumenten la participación en los ensayos y los hagan más rápidos y menos costosos. Una plataforma de código abierto relaciona a pacientes con cáncer con perfil genómico con ensayos de medicamentos de medicina de precisión . [95] [94]

MD Anderson Cancer Center está clasificado como una de las principales instituciones de investigación del cáncer.

Organizaciones

Estatua de la cinta de concientización sobre el cáncer de mama en Kentucky

Las organizaciones existen como asociaciones de científicos que participan en la investigación del cáncer, como la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer y la Sociedad Estadounidense de Oncología Clínica , y como fundaciones para la concientización pública o la recaudación de fondos para la investigación del cáncer, como Relay For Life y la Sociedad Estadounidense del Cáncer .

Campañas de sensibilización

Los partidarios de diferentes tipos de cáncer han adoptado cintas de concientización de diferentes colores y promueven meses del año dedicados al apoyo de tipos específicos de cáncer. [96] La Sociedad Estadounidense del Cáncer comenzó a promover octubre como el Mes de Concientización sobre el Cáncer de Mama en los Estados Unidos en la década de 1980. Los productos rosas se venden para generar conciencia y recaudar dinero para donarlo con fines de investigación. Esto ha llevado al pinkwashing , o la venta de productos comunes y corrientes vueltos de color rosa como promoción de la empresa.

Ver también

Referencias

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