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Investigación sobre el cáncer

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

La investigación del cáncer abarca desde la epidemiología y la biociencia molecular hasta la realización de ensayos clínicos para evaluar y comparar las aplicaciones de los diversos tratamientos contra el cáncer. Estas aplicaciones incluyen la cirugía, la radioterapia , la quimioterapia , la terapia hormonal , la inmunoterapia y las modalidades de tratamiento combinadas 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 lleva a cabo en el ámbito académico, en institutos de investigación y en entornos corporativos, y está financiada en gran medida por el gobierno. [ cita requerida ]

Historia

Sidney Farber es considerado el padre de la quimioterapia moderna.

La investigación sobre el cáncer se ha llevado a cabo durante siglos. Las primeras investigaciones se centraron en las causas del cáncer. [1] Percivall Pott identificó el primer desencadenante ambiental (el hollín de las chimeneas) del cáncer en 1775 y el tabaquismo se identificó como causa del cáncer de pulmón en 1950. Los primeros tratamientos contra el cáncer se centraron en mejorar las técnicas quirúrgicas para extirpar tumores. La radioterapia se afianzó en el siglo XX. Los tratamientos quimioterapéuticos se desarrollaron y perfeccionaron a lo largo del siglo XX.

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

Artículos seminales

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 interdisciplinarias de investigación. Los científicos involucrados en la investigación del cáncer pueden estar capacitados en áreas como la química , la bioquímica , la biología molecular , la fisiología , la física médica , la epidemiología y la 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 de desarrollo y progresión del cáncer y transformar los hallazgos científicos básicos en conceptos que puedan aplicarse 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 podrían ahora evitarse mediante la prevención primaria. [3] Según un análisis sistemático más reciente de GBD , en 2019, ~44% de todas las muertes por cáncer (o ~4,5 millones de muertes o ~105 millones de años de vida ajustados por discapacidad perdidos ) se debieron a factores de riesgo claramente prevenibles conocidos , encabezados por el tabaquismo, el consumo de alcohol y un IMC alto . [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, potencialmente prevenibles. [5] [ contradictorio ] Además, se estima que con más investigación 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 prevención del cáncer recibe solo entre el 2 y el 9% de la financiación mundial para la investigación del cáncer, [3] aunque muchas de las opciones de prevención ya son bien conocidas sin más investigación específica 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 del cáncer y respaldar la atribución causal. [6] [ cita(s) adicional(es) necesaria(s) ]

Detección

La detección temprana del cáncer es importante, ya que suele ser más difícil de tratar en etapas más avanzadas. La detección precisa del cáncer también es importante porque los falsos positivos pueden causar daños a causa de procedimientos médicos innecesarios. Algunos protocolos de detección actualmente no son precisos (como la prueba del antígeno prostático específico ). Otros, como la colonoscopia o la mamografía, son desagradables y, como resultado, algunos pacientes pueden optar por no realizarse. 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 investigación sobre el tratamiento del cáncer incluyen:

Causa y desarrollo del cáncer

Numerosas vías de señalización celular se ven interrumpidas en el desarrollo del cáncer.

La investigación sobre las causas del cáncer involucra muchas disciplinas diferentes, incluyendo la genética, la dieta, los factores ambientales (por ejemplo, carcinógenos químicos ). En lo que respecta a la investigación de las causas y los objetivos potenciales para 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 implica ensayos diseñados adecuadamente en sujetos humanos que consienten, con el objetivo de probar la seguridad y la eficiencia del método de intervención terapéutica. Una parte importante de la investigación básica es la caracterización de los mecanismos potenciales de carcinogénesis, con respecto a los tipos de cambios genéticos y epigenéticos que están asociados con el desarrollo del cáncer. El ratón se usa a menudo como modelo mamífero para la manipulación de la función de los genes que desempeñan un papel en la formación de tumores, mientras que los aspectos básicos de la iniciación de tumores, como la mutagénesis, se ensayan 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, la predicción de los resultados clínicos de los cánceres y nuevos objetivos para las terapias contra el cáncer. Como afirmó el Cancer Genome Project en un artículo de revisión de 2004, "un objetivo central de la investigación del cáncer ha sido identificar los genes mutados que están implicados causalmente 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 abarcan unos 350 tipos distintos de cáncer, han identificado unas 130.000 mutaciones en unos 3.000 genes que han sufrido mutaciones en los tumores. La mayoría de ellas se produjeron en 319 genes, de los cuales 286 eran genes supresores de tumores y 33 oncogenes.

Varios factores hereditarios pueden aumentar la probabilidad de mutaciones que causan cáncer, incluida la activación de oncogenes o la inhibición de genes supresores de tumores. Las funciones de varios genes supresores de tumores y oncogenes pueden verse alteradas en diferentes etapas de la progresión del tumor. Las mutaciones en dichos genes pueden usarse para clasificar la malignidad de un tumor.

En etapas más avanzadas, 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, dependiendo de la etapa y el tipo de cáncer en cuestión. [34]

Epigenética del cáncer

La epigenética del cáncer es el estudio de las modificaciones epigenéticas del ADN de las células cancerosas que no implican un cambio en la secuencia de nucleótidos, sino un cambio en la forma en que se expresa el código genético. Los mecanismos epigenéticos son necesarios para mantener secuencias normales de expresión génica específica de tejido y son cruciales para el desarrollo normal. [35] Pueden ser tan importantes, si no más importantes, que las mutaciones genéticas en la transformación de una célula en cáncer. La alteración de los procesos epigenéticos en los cánceres puede conducir a una pérdida de expresión de genes que ocurre 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 señala Vogelstein et al., en un cáncer colorrectal generalmente hay alrededor de 3 a 6 mutaciones conductoras y 33 a 66 mutaciones autoestopistas o pasajeras. [36] Sin embargo, en tumores de colon en comparación con la mucosa colónica de apariencia normal adyacente, 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 alteraciones epigenéticas es muy prometedora para la prevención, detección y terapia del cáncer. [40] [41] En diferentes tipos de cáncer, se pueden perturbar diversos mecanismos epigenéticos, como el silenciamiento de genes supresores de tumores y la activación de oncogenes por patrones de metilación de islas CpG alterados, modificaciones de histonas y desregulación de proteínas de unión al ADN . Hay varios medicamentos que tienen impacto epigenético, que ahora se utilizan en varias de estas enfermedades.

Dieta y cáncer

Anuncio que sugiere que una dieta saludable ayuda a prevenir el cáncer.

Se han propuesto muchas recomendaciones dietéticas para reducir el riesgo de cáncer, pero pocas cuentan con evidencia científica significativa que las respalde. [42] [43] [44] La obesidad y el consumo de alcohol se han correlacionado con la incidencia y progresión de algunos tipos de cáncer. [42] Se recomienda reducir el consumo de bebidas azucaradas como medida para abordar la obesidad. [45]

Algunos alimentos específicos están relacionados con determinados tipos de cáncer. Hay pruebas sólidas de que el consumo de carne procesada y de carne roja aumenta el riesgo de cáncer colorrectal . [46] [47] [48] [49] La aflatoxina B1 , un contaminante frecuente de los alimentos, aumenta el riesgo de cáncer de hígado , [50] mientras que beber café se asocia a un riesgo reducido. [51] Masticar nuez de betel provoca cáncer bucal . [50] El cáncer de estómago es más común en Japón debido a su dieta rica en sal. [50] [52]

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 carne roja, grasa animal y azúcar refinada". [42] Un patrón dietético saludable puede reducir el riesgo de cáncer entre un 10 y un 20 %. [53] No hay evidencia clínica de que las dietas o alimentos específicos puedan curar el cáncer. [54] [55]

Se investigan los períodos de ayuno intermitente (alimentación restringida en el tiempo que puede no incluir restricción calórica ) por su posible utilidad en la prevención y el tratamiento del cáncer y, a partir de 2021, se necesitan ensayos adicionales para dilucidar los riesgos y beneficios. [56] [57] [58] [59] 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". [60] Los miméticos de la restricción calórica , incluidos algunos presentes en alimentos como la espermidina , también se investigan por estas o similares razones. [61] [62] Estos y otros suplementos dietéticos similares pueden contribuir a la prevención o el tratamiento, con sustancias candidatas que incluyen apigenina , [63] [64] [65] berberina , [66] [67] [68] [69] [70] jiaogulan , [71] y rhodiola rosea . [72] [73]

Financiación de la investigación

La investigación sobre el cáncer se financia mediante subvenciones gubernamentales , fundaciones benéficas y compañías farmacéuticas y biotecnológicas. [74]

A principios de la década de 2000, la mayor parte de la financiación para la investigación del cáncer provenía de los contribuyentes y las organizaciones benéficas, en lugar de las corporaciones. En los EE. UU., menos del 30% de toda la investigación sobre el cáncer era financiada por investigadores comerciales, como las compañías farmacéuticas. [75] Per cápita, el gasto público en investigación del cáncer por parte de los contribuyentes y las organizaciones benéficas en los EE. UU. fue cinco veces mayor en 2002-03 que el gasto público por parte de los contribuyentes y las organizaciones benéficas en los 15 países que eran miembros plenos de la Unión Europea. [75] 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. [75] La mitad de la investigación no comercial del cáncer en Europa es financiada por organizaciones benéficas. [75]

El Instituto Nacional del Cáncer es la principal institución de financiación de los Estados Unidos. En el año fiscal 2023, el NCI financió 7100 millones de dólares en investigación sobre el cáncer. [76]

Dificultades

Las dificultades inherentes a la investigación del cáncer son compartidas con muchos tipos de investigación biomédica .

Los procesos de investigación del cáncer han sido objeto de críticas, especialmente en los Estados Unidos, por los recursos financieros y los puestos de trabajo necesarios para llevar a cabo la investigación. Otras consecuencias de la competencia por los recursos de investigación parecen ser un número considerable de publicaciones de investigación cuyos resultados no se pueden reproducir. [77] [78] [79] [80]

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 podrían 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 podían confirmar las conclusiones de los estudios originales. [81] A fines de 2021, The Reproducibility Project: Cancer Biology examinó 53 artículos destacados sobre el cáncer publicados entre 2010 y 2012 y mostró que entre los estudios que proporcionaron suficiente información para ser rehechos, los tamaños del efecto fueron un 85% más pequeños en promedio que los hallazgos originales. [82] [83] Una encuesta a investigadores del cáncer encontró que la mitad de ellos no habían podido reproducir un resultado publicado. [84] Otro informe estimó que casi la mitad de los ensayos controlados aleatorios contenían datos defectuosos (basado en el análisis de datos de participantes individuales anónimos (IPD) de más de 150 ensayos). [85]

Participación pública

Computación distribuida

Se puede compartir el tiempo de uso de la computadora para proyectos de investigación distribuida sobre el cáncer, como Help Conquer Cancer . [86] World Community Grid también tenía un proyecto llamado Help Defeat Cancer . Otros proyectos relacionados incluyen los proyectos Folding@home y Rosetta@home , que se centran en la investigación innovadora 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 la computación distribuida a través de una aplicación en teléfonos móviles para realizar investigaciones sobre el cáncer.

Ensayos clínicos

Descripción general del flujo de datos y modos de uso de MatchMiner [87]

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

Podría haber software y procedimientos relacionados con los datos que aumenten la participación en los ensayos y los hagan más rápidos y menos costosos. Una plataforma de código abierto vincula a pacientes con cáncer con perfiles genómicos con ensayos de medicamentos de medicina de precisión . [88] [87]

El MD Anderson Cancer Center está clasificado como una de las mejores instituciones de investigación sobre el cáncer.

Organizaciones

Estatua de cinta de concienciación 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 concienciación

Los partidarios de los distintos tipos de cáncer han adoptado cintas de concienciación de distintos colores y promueven meses del año dedicados al apoyo de tipos específicos de cáncer. [89] 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 de color rosa se venden tanto para generar conciencia como para recaudar dinero para donarlo a fines de investigación. Esto ha dado lugar al pinkwashing , o la venta de productos ordinarios convertidos en rosa como promoción de la empresa.

Véase también

Referencias

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