LARAMIE, Wyo. — Konstantinos Mamis, profesor asistente en el Departamento de Matemáticas y Estadística de la Universidad de Wyoming, formó parte de un equipo que recientemente ganó el prestigioso 13º Taller Integrado de Oncología Matemática en el Moffitt Cancer Center en Tampa, Florida.
El evento anual altamente interdisciplinario reúne a médicos, experimentadores y modeladores matemáticos durante cuatro días y medio intensivos de colaboración centrados en un tema específico relacionado con el cáncer. El tema del taller de este año del 2 al 7 de noviembre fue «La revolución en las terapias contra el cáncer».
La propuesta ganadora presentada por el equipo de Mamis se tituló «Restaurar el equilibrio: desarrollo rápido de modelos matemáticos asistidos por IA para la terapia CAR-T guiada por la ecología restaurativa». Requiere un nuevo marco de modelado matemático inspirado en los principios de la ecología de la restauración para optimizar la terapia de células T con receptor de antígeno quimérico o CAR para el tratamiento del cáncer.
La terapia con células T con CAR trata algunos tipos de cáncer de la sangre mediante la introducción de un gen elaborado en laboratorio en las células T que combaten el cáncer para ayudarlas a detectar y destruir células cancerosas.
«La terapia con células T con CAR ha transformado el tratamiento de los tumores sanguíneos, pero enfrenta desafíos importantes debido a las complejas interacciones dentro del sistema inmunológico/microambiente tumoral», dijo Mamis.
Para superar estos desafíos, los miembros del equipo de Mamis trabajaron en sus respectivas disciplinas para combinar enfoques de modelado asistido por IA, ecología de restauración y creación rápida de prototipos. Mamis contribuyó específicamente al aspecto de modelado matemático del proyecto, centrándose en el desarrollo de modelos jerárquicos para la generación de células sanguíneas.
Según Mamis, el enfoque del equipo podría revolucionar el tratamiento de ciertos tipos de cáncer de sangre. Este enfoque utiliza principios de ecología de restauración, que enfatizan que el equilibrio en un medio ambiente requiere tanto intervenciones bióticas (introducir especies) como intervenciones abióticas, o modificar el medio ambiente.
«Hasta ahora, la terapia CAR-T ha sido puramente biótica: inyectamos células T diseñadas. Nuestro enfoque añade un componente abiótico: modificar el entorno inmunológico mediante la linfodepleción y estrategias relacionadas para crear condiciones que permitan que las células CAR-T funcionen de manera más efectiva», dice Mamis.
Para garantizar que esta prometedora metodología pueda alcanzar su máximo potencial, el premio incluye una subvención piloto de 50.000 dólares para desarrollar aún más el modelo del equipo a través de validación basada en datos, experimentos específicos y aplicaciones clínicas. Mamis continuará trabajando estrechamente con los experimentadores de su equipo para integrar datos clínicos y experimentales en sus modelos para garantizar su precisión.
«Si tiene éxito, este trabajo proporcionará un nuevo paradigma para el diseño de inmunoterapia; permitirá un desarrollo más rápido de modelos para estrategias de tratamiento personalizadas; y unificará la teoría ecológica con la oncología para fomentar la innovación interdisciplinaria», afirmó.
Los equipos de la OMI los deciden los organizadores del taller. Esto significó que Mamis no conocía a sus nuevos compañeros antes de colaborar con ellos en la propuesta del taller. Los 14 miembros del equipo de Mamis van desde Ph.D. estudiantes hasta profesores asistentes e investigadores asociados en una variedad de disciplinas y lugares en todo el mundo.
Los talleres de la IMO en el Moffitt Cancer Center se han celebrado anualmente durante los últimos 13 años precisamente con este tipo de sinergia interdisciplinaria en mente. Los objetivos declarados de los organizadores son pensar de forma innovadora, asumir riesgos e «ir contra el status quo para proponer los enfoques más innovadores para tratar el cáncer».
Al final del taller, se selecciona la mejor propuesta de proyecto en función de la importancia de la pregunta abordada por el equipo; la originalidad del enfoque; el grado de éxito en el desarrollo y aplicación del modelo; la calidad de la presentación del equipo; y el grado de integración entre disciplinas.
«El taller fue una oportunidad fantástica para participar en la ciencia en equipo y el modelado traslacional en la interfaz de las matemáticas y la oncología y también establecer mis colaboraciones con investigadores del Departamento de Oncología Matemática Integrada de Moffitt Cancer Center», afirmó Mamis.
