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Una nueva técnica muestra los primeros cambios bioquímicos en los tumores

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Investigadores de la Universidad de Arkansas han demostrado el primer uso de una técnica óptica no invasiva para determinar cambios bioquímicos complejos en cánceres tratados con inmunoterapia.

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"Demostramos que la espectroscopia óptica proporciona una detección sensible de los primeros cambios en la composición biomolecular de los tumores", dijo Narasimhan Rajaram, profesor asociado de ingeniería biomédica. "Esto es importante porque estos cambios predicen la respuesta a la inmunoterapia con inhibidores del punto de control inmunitario. Así pues, nuestro trabajo es el primer paso para determinar si la espectroscopia Raman puede identificar a los que responden y a los que no responden al tratamiento en una fase temprana del mismo."

Los puntos de control inmunitarios actúan como frenos del sistema inmunitario para garantizar que la respuesta inmunitaria del organismo sea proporcional al nivel de amenaza detectado. Los inhibidores de los puntos de control inmunitarios eliminan eficazmente estos frenos y liberan el sistema inmunitario del organismo contra las células cancerosas.

El estudio, publicado en Cancer Research, revista de la Asociación Americana para la Investigación del Cáncer, describe el uso de la espectroscopia Raman para determinar la composición molecular de los tumores de cáncer de colon en ratones tratados con dos tipos de fármacos de inmunoterapia utilizados actualmente en el tratamiento clínico de los pacientes.

La espectroscopia Raman utiliza fibras ópticas para dirigir la luz láser del infrarrojo cercano al tejido biológico. La señal Raman dispersada por el tejido es especialmente sensible a la composición molecular del mismo.

Para este estudio, los investigadores utilizaron enfoques de aprendizaje automático para entrenar cientos de conjuntos de datos Raman adquiridos de tumores de cáncer de colon tratados con diferentes fármacos de inmunoterapia. A continuación, compararon los datos de cada tumor con el conjunto de datos global para determinar la diferencia entre los tumores que habían recibido varios tipos de inmunoterapia y los que no habían recibido ninguna terapia.

La técnica Raman demostró una detección sensible de los primeros cambios en la composición biomolecular de los tumores y diferenció la respuesta del tumor a los distintos tratamientos. Los cambios captados por la sonda Raman no invasiva eran coherentes con los cambios descritos por el análisis detallado de los tejidos, descubrieron los investigadores.

A diferencia de otras formas de tratamiento del cáncer, la inmunoterapia no produce una reducción inmediata y predecible del tamaño del tumor, y actualmente no existen métodos precisos para determinar la respuesta al tratamiento en los pacientes. Sólo un pequeño grupo de pacientes se beneficia de la inmunoterapia, y hay efectos secundarios graves asociados a combinaciones específicas de inmunoterapia.