Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Case Western Reserve ha utilizado la Inteligencia Artificial (IA) para identificar qué pacientes con determinados cánceres de cabeza y cuello se beneficiarían de la reducción de la intensidad de tratamientos como la radioterapia y la quimioterapia.

Los investigadores utilizaron herramientas de IA similares a las que desarrollaron durante la última década en el Centro de Imagen Computacional y Diagnóstico Personal (CCIPD) de la Case Western Reserve.

En este caso, pidieron al ordenador que analizara imágenes digitalizadas de muestras de tejido tomadas a 439 pacientes de seis sistemas hospitalarios con un tipo de cáncer de cabeza y cuello, conocido como carcinoma de células escamosas orofaríngeas asociado al virus del papiloma humano (VPH).  

El programa informático identificó con éxito un subconjunto de pacientes que podrían haberse beneficiado de una dosis de radioterapia significativamente reducida.

Aunque este análisis fue retrospectivo -es decir, el ordenador analizó datos de pacientes cuyo resultado final ya se conocía-, los investigadores señalaron que su siguiente paso podría ser probar su precisión en ensayos clínicos.

Su investigación se ha publicado recientemente en el Journal of the National Cancer Institute.

El trabajo fue dirigido por Anant Madabhushi, director del CCIPD y profesor del Instituto Donnell de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería Case, junto con Germán Corredor Prada, investigador asociado del laboratorio del CCIPD.

Sobretratamiento de los pacientes

Aunque la mayoría de las personas con cáncer provocado por el VPH se beneficiarían de un tratamiento agresivo -junto con los pacientes cuyo cáncer no está relacionado con el virus-, los investigadores señalaron que su estudio reveló que un grupo significativo estaba recibiendo una terapia más agresiva de lo que necesitaba para lograr un resultado favorable.

Según los investigadores, los médicos no pueden hacer fácilmente esa distinción simplemente observando los escaneos de los tejidos. Por ello, prácticamente todas las pacientes con estos cánceres -independientemente de si son causados por el VPH o no- son tratadas con un ciclo completo de quimioterapia y radiación.

 "Hemos estado tratando en exceso a muchos pacientes con quimioterapia y radiación que no necesitan porque no teníamos una forma de averiguar qué pacientes se beneficiarían de la desescalada", dijo Madabhushi. "Estamos diciendo que ahora sí lo tenemos, y que algún día los médicos podremos modular la forma de atender a las personas y no limitarnos a dar la dosis estándar de radiación alta a todos los que entren por la puerta".

Madabhushi dijo que reducir la radiación para estos pacientes también podría ayudar a disminuir la "toxicidad de la radioterapia", lo que significa que podrían experimentar menos efectos secundarios como sequedad de boca, disfunción de la deglución y cambios en el gusto.

"Ya hay ensayos clínicos nacionales en curso que investigan la reducción de la intensidad de la radioterapia y la quimioterapia en pacientes con cáncer de orofaringe positivo al VPH", dijo Shlomo Koyfman, director de radiación de cáncer de cabeza y cuello y de piel de la Clínica Cleveland y colaborador del estudio.

"Sin embargo, seleccionar adecuadamente a los pacientes ideales para esta reducción del tratamiento ha sido un reto. Este clasificador de imágenes puede ayudarnos a seleccionar mejor a los pacientes para estos novedosos paradigmas de tratamiento."

Colaboración entre 10 instituciones

Corredor dijo que otros investigadores ya están probando si reducir la intensidad del tratamiento puede beneficiar a algunos pacientes. Pero este nuevo trabajo, si se valida en ensayos con humanos, podría proporcionar una herramienta a los médicos para tomar mejores decisiones sobre quién debe recibir quimio o radiación, dijo.

"Quizá podamos reducir la intensidad del tratamiento para algunas personas y darles una mejor calidad de vida, porque la quimio y la radiación suelen tener efectos secundarios muy fuertes", dijo Corredor.

Casi otras dos docenas de científicos contribuyeron, entre ellos otros seis de Case Western Reserve.

"Llevamos mucho tiempo evaluando visualmente el tumor de los pacientes por vía microscópica, pero ahora, con esta tecnología, podemos extraer realmente información significativa de la morfología para el pronóstico y la predicción", dijo James Lewis Jr., profesor de Patología, Microbiología e Inmunología del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt y colaborador de la investigación.

También participaron científicos y médicos de los Centros Médicos de Asuntos de Veteranos (VA) de Cleveland y San Francisco; el Colegio de Medicina Baylor; el Grupo Médico Permanente del Sur de California; el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas; la Universidad de California, San Diego Health; y la Universidad de Washington en San Luis.

VPH, cáncer de cabeza y cuello

Los cánceres de cabeza y cuello suman más de medio millón de casos y 300.000 muertes al año, lo que los convierte en el sexto cáncer más importante del mundo, según la Organización Mundial de la Salud.

El VPH es la infección de transmisión sexual (ITS) más común: afectó a unos 43 millones de personas en 2018, según los Centros para el Control de Enfermedades. Además, el VPH es responsable de aproximadamente el 75% de los casos de cáncer orofaríngeo en Estados Unidos.  

El biomarcador de imagen aislado por el equipo dirigido por el Case Western Reserve a partir de diapositivas de patología digital de rutina revelaría los pacientes con cáncer asociado al VPH que podrían evitar el tratamiento más duro, recibiendo en cambio dosis más bajas de radiación o ninguna.

Corredor dijo que el sistema fue capaz de definir con precisión la "disposición espacial, o arquitectura, de los linfocitos que rodean a las células cancerosas".

Los linfocitos son un tipo de glóbulo blanco que forma parte del sistema inmunitario y que ataca a las bacterias, los virus y las toxinas invasoras.

Fuente: Case Western Reserve University