A pesar de que los médicos cuentan con casi una docena de nuevos medicamentos para tratar a los pacientes con Leucemia Mieloide Aguda (LMA), todavía tres de cada cuatro pacientes mueren en un plazo de cinco años. Algunos pacientes sucumben en tan solo uno o dos meses, a pesar del uso de varios medicamentos para tratar esta agresiva enfermedad sanguínea en la que las células sanguíneas no se desarrollan correctamente.
La nueva investigación en el campo de la proteogenómica tiene como objetivo mejorar esta situación. En un artículo publicado el 16 de enero en Cell Reports Medicine, científicos informan sobre nuevos descubrimientos con respecto a cómo se desarrolla la resistencia a los medicamentos en algunos pacientes con LMA y cómo los médicos pueden detenerla o ralentizarla en el futuro.
El estudio fue realizado por un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico Departamento de Energía y la Universidad de Ciencias de la Salud de Oregón. Durante casi una década, los investigadores de OSHU y PNNL han estado trabajando juntos para llenar una importante brecha de conocimiento sobre el desarrollo del cáncer y otras enfermedades. ¿Cómo pueden nuestras propias células sanguíneas tener mutaciones que sean perjudiciales o letales para nuestra salud?
La respuesta reside en numerosos procesos moleculares complejos que los científicos están tratando de comprender. En el centro de estos procesos se encuentran las proteínas de nuestro cuerpo y el campo de la ciencia conocido como proteogenómica.
El equipo PNNL-OSHU estudia miles de proteínas que pueden desempeñar un papel en la LMA. Las proteínas son los «caballos de batalla» moleculares del cuerpo, proporcionando nutrientes y otros suministros entre las células, activando o desactivando genes y manteniendo docenas de procesos corporales esenciales. Si bien los genes se llevan toda la fama, por sí solos hacen poco para mantener nuestro cuerpo en funcionamiento. Esa tarea recae en las proteínas. Karin Rodland de OHSU, anteriormente afiliada a PNNL, ha sido pionera en el estudio del papel de las proteínas en la salud y la enfermedad durante casi 20 años, construyendo un programa de investigación con colegas de OSHU y PNNL centrado en la LMA.
En el último estudio, dirigido por Sara Gosline, los investigadores realizaron estudios exhaustivos de la actividad de las proteínas en 210 pacientes con LMA. En total, el equipo midió los niveles de casi medio millón de fragmentos de proteínas de más de 9,000 proteínas en las muestras de sangre de los pacientes. Luego, el equipo combinó estos resultados con datos existentes sobre la enfermedad, como genes y mutaciones, portadores moleculares que indican qué genes están activos, el impacto de 46 medicamentos en pacientes con LMA e información sobre la progresión de la enfermedad en estos pacientes.
«Pudimos analizar patrones de respuesta a medicamentos en cientos de personas, combinando las mediciones de proteínas y genes, lo que nos dio un nivel de detalle que no era posible en estudios anteriores. Este es un gran ejemplo de cómo el creciente conocimiento de la señalización de proteínas y los modelos de aprendizaje automático beneficiarán a los pacientes en el futuro», dijo Sara Gosline, científica de datos y bióloga computacional de PNNL.
Gosline y sus colegas, incluido el autor principal James Pino de PNNL, utilizaron inteligencia artificial, empleando varios algoritmos de aprendizaje automático, para comprender los datos.
El estudio proporcionó información valiosa sobre lo que sucede en los cuerpos de los pacientes con LMA. Un descubrimiento en particular destaca, indicando la posibilidad de evitar o retrasar la resistencia a los medicamentos en algunos pacientes.
El equipo descubrió que el tratamiento con quizartinib, aprobado el año pasado para la terapia de LMA, puede cambiar la forma en que las células cancerosas responden a otros medicamentos comúnmente utilizados en combinaciones de tratamiento para los pacientes.
Específicamente, el equipo descubrió que cuando los pacientes que reciben quizartinib dejan de responder a venetoclax, los médicos pueden considerar cambiarlos a otro medicamento, panobinostat. Este es un ejemplo de cómo la información proteogenómica puede cambiar el curso que los médicos eligen para adaptar los medicamentos a diferentes etapas de la enfermedad.
Los investigadores afirman que un nuevo biomarcador de resistencia a los medicamentos podría ayudar a mejorar la terapia para los pacientes con LMA.
Los investigadores se centraron en 147 proteínas y sitios moleculares específicos llamados fosfositos, que son cruciales para determinar qué proteínas están activadas o desactivadas.
Basándose únicamente en los datos de proteínas, el equipo dividió las muestras en cuatro grupos distintos que predecían los resultados de los pacientes. Los pacientes cuyas muestras los colocaban en uno de estos grupos tenían un mejor pronóstico, sobreviviendo significativamente más de cinco años. Los médicos esperan que este tipo de información esté disponible en las clínicas en el futuro. Esto permitiría evitar terapias agresivas con efectos secundarios graves en algunos pacientes que no las requieren, al tiempo que asegura que los pacientes con peor pronóstico sean tratados de manera tan agresiva como sea posible.
«Este trabajo tiene el potencial de beneficiar clínicamente, por ejemplo, en diagnósticos, como biomarcadores de proteínas para predecir la respuesta a la terapia, así como en el diseño de nuevas combinaciones de medicamentos que pueden superar a las actuales», dijo Jeff Tyner de OHSU, profesor de medicina en la Escuela de Medicina de OHSU y el Instituto del Cáncer Knight.
El estudio es el más reciente de más de 200 estudios sobre la actividad proteínica en diversas formas de cáncer, incluyendo colon, cerebro, endometrio, sangre y cáncer de ovario, realizados por el equipo PNNL-OSHU. Se puede encontrar más información sobre esto en un artículo recientemente publicado.
Preguntas frecuentes sobre la nueva investigación sobre el tratamiento de la Leucemia Mieloide Aguda:
1. ¿Cuáles son los principales hallazgos de esta investigación?
El estudio reveló que los médicos pueden cambiar los medicamentos utilizados en el tratamiento de los pacientes con leucemia mieloide aguda en función de la actividad de las proteínas. También se descubrió que el tratamiento con quizartinib puede afectar la respuesta de las células cancerosas a otros medicamentos, como venetoclax. Esto abre nuevas posibilidades para la terapia personalizada basada en la información proteogenómica.
2. ¿Qué es la proteogenómica?
La proteogenómica es un campo de la ciencia que estudia y comprende el papel de las proteínas en la salud y la enfermedad. Las proteínas son factores esenciales en el funcionamiento del cuerpo, proporcionando nutrientes, controlando la actividad de los genes y manteniendo procesos básicos del cuerpo.
3. ¿Cuáles son los beneficios clínicos potenciales de esta investigación?
La investigación tiene el potencial de brindar beneficios clínicos, como una mejora en los diagnósticos a través de biomarcadores de proteínas que predicen la respuesta a la terapia. Además, la información de la investigación puede ayudar en el desarrollo de nuevas combinaciones de medicamentos que pueden ser más efectivas que las terapias actuales.
4. ¿Cuál es la aplicación de la inteligencia artificial en esta investigación?
La inteligencia artificial se utilizó en la investigación, empleando varios algoritmos de aprendizaje automático para analizar los datos de actividad de las proteínas. Esto permitió una mejor comprensión de los datos e identificación de patrones de respuesta a los medicamentos.
5. ¿Cuáles son las perspectivas para el tratamiento futuro de la leucemia mieloide aguda?
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