Un análisis con inteligencia artificial de más de 10 millones de células permitió identificar
nueve patrones que se repiten dentro de distintos tipos de tumores. Esos patrones, identificados mediante una observación masiva de datos provenientes de biopsias de tejido, resultaron ser detectables en una simple muestra de sangre, lo que abriría una vía no invasiva para monitorear el cáncer.
Luis Francisco Sandoval, periodista
Un sistema de inteligencia artificial identificó nueve patrones de organización espacial
(denominados ecotipos) que se repiten en distintos tipos de tumores humanos, a partir del
análisis de más de 10 millones de células provenientes de más de un centenar de casos. El
hallazgo, publicado en la revista Nature, muestra que esos patrones pueden detectarse en una
muestra de sangre en lugar de recurrir a una biopsia quirúrgica.
El estudio fue desarrollado por equipos de la Universidad de Stanford y el Chan Zuckerberg
Biohub, con la participación de grupos de la universidades de Yale y Washington en St. Louis, y
fue publicado en 2026. En Chile, la investigación es analizada por la Dra. María José Oviedo y
Dra. Laura Hernández, investigadoras del laboratorio de microambiente tumoral y metástasis
del Centro Basal Ciencia & Vida (dirigido por el Dr. Hugo González).
Un tumor no es una masa homogénea de células cancerosas, afirman las investigadoras
postdoctorales, cuyo trabajo se enmarca en líneas similares sobre microambiente tumoral. En
su interior conviven células inmunes, células de sostén y vasos sanguíneos, organizados en
patrones espaciales que inciden en cómo avanza la enfermedad y sí un determinado
tratamiento resultará eficaz. Comprender esa arquitectura interna equivale a entender un
ecosistema completo y no solo sus habitantes.
“El tumor se tiene que entender como una gran ciudad donde coexisten no solo células
tumorales, sino también otras células que conversan con el tumor y le dan sustento para que se
establezca. A todo este entorno se le conoce como microambiente tumoral” explica la Dra.
Hernández.
Un sistema de inteligencia artificial identificó nueve patrones de organización espacial
(denominados ecotipos) que se repiten en distintos tipos de tumores humanos, a partir del
análisis de más de 10 millones de transcriptomas espaciales y análisis de célula única
provenientes de carcinomas y melanomas humanos. El hallazgo, publicado en la revista
Nature, muestra que esos patrones pueden detectarse en una muestra de sangre en lugar de
recurrir a una biopsia quirúrgica.
Para analizar el microambiente tumoral se requiere disociar el tejido de una biopsia, un proceso
que entrega el número y tipo de células presentes, pero no revela cómo se relacionan entre sí,
ni dónde se ubican dentro del tumor. Además, una biopsia captura solo un fragmento acotado y
puntual, insuficiente para representar la heterogeneidad de una masa tumoral completa. La
transcriptómica espacial es la técnica que permite resolver el rompecabezas y estudiar los
vecindarios que se establecen dentro del microambiente tumoral, manteniendo las células
exactamente en su posición original dentro del tejido.
Nueve patrones, un mapa común
El estudio partió de una pregunta simple: ¿Qué hace que un tumor responda o no a un
tratamiento? Para responderla, los equipo de la Universidad de Stanford y del Chan Zuckerberg
Biohub reunieron información de transcriptómica espacial de más de 10 millones de células
individuales, provenientes de más de un centenar de tumores humanos –tales como
carcinomas y melanomas–, y entrenó un sistema de aprendizaje automático para reconocer
patrones repetidos de organización dentro de estos tumores.
La Dra. Oviedo, quien en el Centro Basal Ciencia & Vida trabaja principalmente con modelos
animales y muestras de tejido humano, siguió de cerca esta línea de investigación. “Se junta la
inteligencia artificial con datos de transcriptómica espacial a nivel de célula única, proveniente
de más de 10 millones de muestras, para identificar la disposición espacial de estas células en
el tumor”, detalla la investigadora.
El análisis no se limitó a contar cuántas células de cada tipo había en el tumor. Buscó
determinar dónde se ubicaban unas respecto de otras –células tumorales, inmunes, vasos
sanguíneos y tejido de sostén– y cómo esa disposición espacial se relacionaba con la
evolución clínica de cada paciente.
El resultado fueron nueve ecotipos espaciales que se repiten de forma consistente entre
distintos tipos de carcinomas y melanomas, cada uno con una biología y una ubicación
característica dentro del tumor. Varios de ellos se asociaron de forma clara con la respuesta a
la inmunoterapia y con la sobrevida de los pacientes. “Ellos descubrieron nueve ecotipos que
se correlacionaban con los perfiles de metilación de ADN; en el laboratorio, trabajando en el
mesón, sería muy difícil detectar estos patrones, pero a través de estas herramientas se hace
mucho más fácil”, agrega la Dra. Oviedo.
De la biopsia a la sangre
Hasta ahora, el acceso a esta información era muy limitada, ya que la obtención de biopsias es
un procedimiento invasivo que entrega una fotografía parcial y puntual del desarrollo del tumor.
Las técnicas utilizadas hoy requieren la disociación del tejido para determinar el número de
células y de qué tipo son, pero no cómo se relacionan entre sí, ni dónde están ubicadas.
La Dra. Hernández, quien en el Centro lidera una línea de trabajo con muestras provenientes
de pacientes con cáncer de mama, en el marco de una colaboración con la Fundación Arturo
López Pérez (FALP), explica el aporte central del estudio. “El realce de este paper es que ese
patrón común, esas marcas en el genoma identificadas, podrían ser detectadas en la práctica
clínica utilizando una muestra de sangre. Además, se podría predecir si el paciente podría
responder bien a la terapia o si tiene un escudo que va a bloquear el tratamiento”.
El hallazgo consistió en comprobar que los nueve ecotipos identificados en tejido tumoral
–hasta entonces invisible– también quedan registrados en fragmentos de ADN que los tumores
liberan al torrente sanguíneo, conocido como ADN libre circulante. Esa posibilidad cambia la
lógica de representatividad de la muestra.
Una biopsia convencional captura un fragmento acotado del tumor en un momento
determinado; una muestra de sangre, en cambio, puede reflejar de forma más completa el
conjunto de lesiones tumorales de un paciente, incluidas las que no fueron biopsiadas
directamente. “Una muestra de sangre puede capturar información proveniente de distintas lesiones tumorales, mientras que una biopsia se toma en un tiempo determinado y es muy
pequeña, no representa todo el tumor”, indica la Dra.Oviedo.
Una brújula para la inmunoterapia
En un grupo de cerca de 100 pacientes con melanoma avanzado, los niveles de estos ecotipos
medidos en sangre antes de iniciar inmunoterapia se asociaron de forma robusta con la
respuesta al tratamiento y con la sobrevida, según el estudio publicado en Nature.
Para la Dra. Laura Hernández, esa correlación tiene una consecuencia práctica directa si logra
confirmarse en estudios más amplios. “Si esto se logra validar en diferentes tipos de tumores,
se podría evitar someter a los pacientes a terapias a las que no responderían, y que generan
múltiples efectos adversos. Además, permitiría monitorear de manera dinámica, a través de la
muestra de sangre, cuándo el tumor estaría cambiando su ecotipo de uno sensible a uno
resistente o viceversa, a fin de adaptar los enfoques de tratamiento”, plantea la investigadora.
La inmunoterapia y otros tratamientos oncológicos no están exentos de efectos adversos.
Identificar de antemano qué pacientes tienen menor probabilidad de responder permitiría
reorientar la estrategia terapéutica antes de exponerlos a un tratamiento que no beneficiará su
condición. Los propios autores del estudio, sin embargo, sitúan el hallazgo en su justa medida:
se trata de investigación básica, no de un examen disponible en clínicas u hospitales.
Antes de convertirse en una herramienta diagnóstica, los resultados deben validarse en
cohortes más grandes y en tipos de cáncer distintos, coinciden las especialistas. En el Centro
Basal Ciencia & Vida, ambas investigadoras continúan explorando la relación entre la
disposición espacial de las células tumorales, tanto en modelos animales como en muestras de
pacientes
