Con inteligencia artificial, investigadoras mexicanas buscan mejorar tratamientos contra el cáncer de mama

Cáncer

Más de un millón de mujeres son diagnosticadas con cáncer de mama a nivel mundial. Esto representa un 25% de los casos de cáncer en mujeres. Desde 2006, el cáncer de mama es la primera causa de muerte en mujeres en México; los estados con mayor tasa de mortalidad son Coahuila, Sonora y Nuevo León.

Una de las mayores preocupaciones es la resistencia del cáncer a algunos tratamientos. Por ello, los esfuerzos a nivel global para hacerle frente y mejorar la calidad de vida de las mujeres con la enfermedad continúan.

Claro está que el costo y el tiempo de las investigaciones y las pruebas en laboratorios no siempre son tan rápidas como desearíamos. Debido a esta situación, investigadoras de la Universidad Autónoma de Baja California y del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la UNAM, campus Ensenada, han diseñado un tratamiento a través de nanopartículas de plata que se apoya también en la inteligencia artificial.

Células de cáncer. Fuente: Conacyt

Inteligencia artificial para combatir el cáncer

La inteligencia artificial trata sobre el estudio de agentes que reciben señales del entorno y desempeña acciones; también toma las señales que se encuentra y las representa a través de agentes reactivos, planificadores en tiempo real y sistemas de toma de decisiones. En otras palabras, la inteligencia artificial es el medio por medio del cual algunos dispositivos son capaces de realizar tareas que requieren inteligencia humana.

A través de la inteligencia artificial es posible crear modelos computacionales que permitan explicar el comportamiento de sistemas biológicos. En el caso de las investigadoras de Ensenada, estos modelos predicen cuáles serán los mejores materiales desarrollados en el laboratorio para los sistemas biológicos.

El modelo surgió tras la necesidad de una mejor planeación de experimentos y evitar que se realice trabajo innecesario. De igual manera, el reto era hacer el diseño experimental de tal forma que pudieran tenerse representados los tratamientos por investigar; así como tener resultados que se pudieran interpretar. Entonces recurrieron a modelos matemáticos e inteligencia artificial.

Citrometro de flujo. Fuente: Conacyt

¿Cómo funciona?

Los modelos son alimentados con datos vectoriales e imágenes; además son creados por medio de técnicas como programación genética, redes neuronales artificiales y sistemas basados en agentes. Es decir, algoritmos elegidos según el problema por resolver.

Para las pruebas, se tomaron en cuenta los resultados de la tesis de licenciatura de María Rivera Guzmán. Ella comparó la efectividad de las nanopartículas de plata para tratar el cáncer de mama. Observó que, con una concentración menor que un fármaco convencional, las nanopartículas matan con mayor efectividad las células cancerígenas.

Cultivos celulares. Fuente: Conacyt

Ventajas de la inteligencia artificial

De acuerdo con las investigadoras, los ensayos de citotoxicidad o viabilidad celular con nanopartículas de plata implican el uso de una placa con 96 combinaciones de concentraciones de este nanomaterial. Se utilizan tripliclados internos y se hacen tres veces esos experimentos, en tres días distintos. Lo anterior dura alrededor de una semana y suele haber ajustes; por lo tanto, el estudio puede tardar hasta un mes.

Con la inteligencia artificial, los experimentos están en una semana y los resultados alimentan modelos que proyectan comportamientos. Con esas proyecciones, se identifican los tratamientos con mejores resultados. Asimismo, se reducen costos y tiempo en el desarrollo de nanomateriales.

Fuente: Medical Xpress

Nuevos tratamientos con nanopartículas

Al terminar la investigación, se probarán las mismas concentraciones de nanopartículas de plata en otros modelos de cáncer más agresivos, como el de colon o próstata.

La doctora Karala Oyuky Juárez Moreno, investigadora del Cnyn está adscrita al programa Cátedras Conacyt; es miembro de la Red Internacional de Bionanotecnología y se encuentra interesada en desarrollar estudias sobre actividad antineoplásica de un tipo de nanopartículas de plata que, en concentraciones efectivas, no es genotóxico. Trabaja en diseño de nuevos tratamientos basados en nanomateriales con menos efectos adversos.

 

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