Los descubrimientos científicos se basan en investigaciones previas. A medida que surgen nuevos hallazgos, a menudo conducen a nuevas líneas de investigación en un círculo virtuoso. ¿Cómo saben los científicos por dónde empezar? ¿Cómo pueden centrar sus esfuerzos en ideas que están empezando a ganar tracción sin perder de vista las áreas ya bien consolidadas?
Aprovechando tecnologías avanzadas, los científicos de CAS utilizan la CAS Content CollectionTM —el mayor repositorio de información científica curado por expertos disponible— para revelar conexiones emergentes entre temas, identificando así líneas de investigación prometedoras.
Los equipos de investigación pueden utilizar CAS BioFinder para encontrar nuevos objetivos potenciales para el tratamiento de enfermedades, orientar las líneas de investigación mediante la comprensión de los mecanismos y vías de la enfermedad, e identificar señales tempranas de potencial terapéutico en objetivos probables.
¿Cómo se traduce esto en la práctica? Recientemente, utilizamos una metodología basada en el procesamiento del lenguaje natural (PLN) para analizar publicaciones relacionadas con la inmunooncología en la CAS Content Collection. Primero, desarrollamos mapas CAS TrendScape que agrupan conceptos similares en un formato legible. A continuación, examinamos la concurrencia de conceptos en la literatura para identificar intersecciones prometedoras que sugieren dónde es probable que se produzcan nuevos avances. Este enfoque ayuda a los investigadores a centrarse en ideas emergentes y a realizar sus próximos descubrimientos con mayor rapidez.
Cómo identificar la concurrencia de conceptos
Para comprender las conexiones entre los conceptos emergentes destacados en el mapa CAS TrendScape de inmunooncología, realizamos un análisis basado en PLN que cuenta el número de concurrencias de conceptos emergentes individuales en las mismas frases de una publicación (específicamente en sus resúmenes o títulos). Este enfoque nos permitió cuantificar el grado y la fuerza de la conexión entre dos conceptos emergentes cualesquiera mostrados en nuestros mapas CAS TrendScape publicados sobre conceptos emergentes en inmunooncología.
Centramos este análisis en cuatro pares de conceptos principales:
- Biomarcadores y tipos de cáncer
- Dianas terapéuticas y tipos de cáncer
- Dianas terapéuticas y tipos de terapia
- Tipos de terapia y tipos de cáncer
Representamos gráficamente el número de documentos publicados entre 2019 y 2022 en los que los términos coincidían (eje x) y la tasa de crecimiento media de las publicaciones con estas concurrencias en el mismo periodo de tiempo (eje y) (véase la Figura 1).
Nuestro análisis indicó que los pares de conceptos concurrentes tienden a situarse en uno de estos dos extremos:
- Alto crecimiento en el número de publicaciones en los últimos años, pero un bajo número total de publicaciones (ocupando la parte superior izquierda del gráfico en la Figura 1)
- Crecimiento más lento en publicaciones recientes, pero un elevado número total de publicaciones (ocupando la parte inferior derecha del gráfico en la Figura 1).
Lo primero representa pares de conceptos potencialmente emergentes, mientras que lo segundo son pares que han sido más estudiados y documentados.
Al comprender qué ideas son nuevas y están ganando impulso, los investigadores pueden optar por centrar sus esfuerzos en posibles nuevos avances.
Hemos aplicado esta metodología a la investigación en inmunooncología porque es un campo en rápido avance dentro de la ciencia médica. La inmunoterapia ofrece una estrategia alternativa o complementaria prometedora frente a las terapias tradicionales, como la quimioterapia y la radioterapia, ya que aprovecha el propio sistema inmunitario del organismo para reconocer y combatir las células cancerosas. Este enfoque terapéutico incluye inhibidores de puntos de control inmunitario (ICI), terapia de células T con receptores de antígenos quiméricos (CAR) y vacunas contra el cáncer, entre otras estrategias.
La naturaleza dinámica de este campo implica que este análisis aumenta las probabilidades de lograr avances que no solo mejoren las tasas de supervivencia, sino que puedan conducir a la remisión a largo plazo y a la curación del cáncer. Examinemos algunos ejemplos de áreas de investigación emergentes en los cuatro pares de conceptos principales:
Biomarcadores y tipos de cáncer
Comprender los biomarcadores y su coocurrencia con los tipos de cáncer permite aplicar enfoques de medicina personalizada, adaptando los tratamientos según los perfiles individuales de los pacientes y las características de los tumores. Los ensayos clínicos basados en biomarcadores se centran en incluir a pacientes según perfiles específicos, lo que mejora la probabilidad de éxito del tratamiento y acelera el desarrollo de nuevas terapias.
La coocurrencia de biomarcadores y conceptos de cáncer en las publicaciones de inmunooncología subraya la complejidad y la interdependencia de las respuestas inmunitarias y la biología del cáncer (véase la Figura 2). Las técnicas analíticas avanzadas son esenciales para descubrir estas relaciones, lo que conduce a inmunoterapias contra el cáncer más eficaces y personalizadas.
- La carga mutacional tumoral (TMB, por sus siglas en inglés) es un biomarcador que cuantifica el número de mutaciones dentro del genoma de un tumor. Está ganando importancia en inmunooncología como predictor de la respuesta a los ICI, y observamos un crecimiento significativo en el par de conceptos TMB-cáncer de colon. Una TMB elevada se asocia con una mayor probabilidad de producir neoantígenos, lo que puede hacer que los tumores sean más reconocibles y vulnerables al sistema inmunitario. Los ICI, como los inhibidores de PD-1/PD-L1, funcionan liberando al sistema inmunitario para que ataque a las células cancerosas. Una TMB elevada puede mejorar la eficacia de los ICI al aumentar el número de objetivos (neoantígenos) disponibles para el reconocimiento inmunitario.
- El par de conceptos nectina-4-cáncer de vejiga muestra una tendencia al alza con un aumento de seis veces en las publicaciones entre 2020 y 2022. La nectina-4 es una molécula de adhesión celular que desempeña un papel en la formación de uniones intercelulares. Se expresa en gran medida en el carcinoma urotelial, el tipo más común de cáncer de vejiga. Su sobreexpresión se asocia con la progresión tumoral y un mal pronóstico. Los niveles elevados de expresión de nectina-4 pueden utilizarse como marcador diagnóstico para el cáncer de vejiga, ayudando a identificar a los pacientes que podrían beneficiarse de terapias dirigidas.
Objetivos terapéuticos y tipos de cáncer
La identificación de objetivos en el tratamiento del cáncer se ha convertido en una piedra angular de la oncología de precisión, cuyo objetivo es desarrollar terapias que ataquen específicamente a las células cancerosas sin dañar los tejidos sanos. El concepto de objetivos en el cáncer se refiere a moléculas proteicas o vías que desempeñan papeles cruciales en la supervivencia y el crecimiento de las células cancerosas. Al comprender y aprovechar estos objetivos, los investigadores y clínicos pueden diseñar tratamientos más eficaces y con menos efectos secundarios que las terapias tradicionales.
La coocurrencia de objetivos y tipos de cáncer se refiere a la interacción entre los objetivos moleculares y las características de los diferentes tipos de cáncer. Comprender estas relaciones es fundamental para desarrollar terapias eficaces y mejorar los resultados de los pacientes. Como se observa en la Figura 3, varias coocurrencias se han disparado en los últimos años:
- El par de conceptos m6A-cáncer de pulmón presenta el mayor aumento medio de publicaciones (casi 4,5 veces) de todos los pares de conceptos de objetivos terapéuticos y tipos de cáncer, lo que lo sitúa como un par de temas emergentes en inmunooncología. El par muestra un marcado aumento en las publicaciones después de 2019, multiplicándose por ocho en un periodo de dos años.
Esta modificación del ARN, también conocida como N6-metiladenosina, influye en el desarrollo, la progresión y la respuesta a la terapia del tumor. Estas modificaciones también pueden contribuir a la resistencia a los fármacos en el cáncer de pulmón. Comprender estos mecanismos puede ayudar a desarrollar estrategias para superar dicha resistencia.
- El par de conceptos PD-1-cáncer de hígado es un ejemplo de conceptos coocurrentes que aumentaron a un ritmo medio moderado (dos veces) durante el periodo 2020-2022, a la vez que cuentan con un número relativamente alto de publicaciones en general, lo que indica que quizás esté más consolidado que los otros conceptos. El cáncer de hígado ha sido un foco importante en inmunooncología debido al entorno inmunitario único del hígado y a la alta prevalencia de enfermedades hepáticas crónicas que predisponen a su desarrollo. La tolerancia inmunitaria hepática está regulada principalmente por diversos mecanismos, incluida la vía PD-1/PD-L1, que ayuda a prevenir la autoinmunidad pero también puede facilitar la evasión inmunitaria por parte de los tumores hepáticos.
Objetivos terapéuticos y tipos de terapia
La coocurrencia de objetivos terapéuticos y tipos de terapia revela relaciones importantes y conocimientos sobre cómo se desarrollan y aplican las diferentes estrategias terapéuticas. Esto implica estudiar objetivos moleculares específicos, vías inmunitarias y tipos de terapias que se están investigando y utilizando en el tratamiento del cáncer (véase la Figura 4).
- El importante incremento (>4,5 veces) en el par de conceptos agonista de STING-células NK indica un creciente interés por parte de la comunidad científica en los últimos años. Las células NK son un tipo de linfocito que desempeña un papel crucial en la respuesta inmunitaria innata, especialmente en el reconocimiento y la eliminación de células infectadas por virus y células tumorales. En el contexto de la inmunooncología, las células NK son reconocidas por su capacidad para identificar y eliminar células cancerosas sin necesidad de una sensibilización previa a antígenos tumorales.
La vía del estimulador de genes de interferón (STING) es un componente crítico de la respuesta inmunitaria innata, particularmente en la detección de ADN citosólico procedente de patógenos o células dañadas, lo cual puede ocurrir en el cáncer. La activación de STING conduce a la producción de interferones de tipo I y otras citocinas, que pueden potenciar la respuesta inmunitaria antitumoral al promover la activación de células dendríticas, células T y células NK.
- El par de conceptos TROP2-ADC no presenta un crecimiento tan precipitado como el de células NK-agonista de STING, pero ha aumentado rápidamente en los últimos años. El antígeno 2 de superficie celular del trofoblasto (TROP2), también conocido como transductor de señal de calcio asociado a tumores 2 (TACSTD2), es una glucoproteína de superficie celular que interviene en la señalización, proliferación y supervivencia celular. El TROP2 se expresa en niveles bajos en tejidos normales, pero está sobreexpresado en muchos tipos de cáncer, incluidos el de mama, pulmón, colorrectal, páncreas y próstata. Esta sobreexpresión convierte al TROP2 en una diana valiosa en la terapia contra el cáncer, especialmente para los conjugados anticuerpo-fármaco (ADC).
Tipos de terapia y tipos de cáncer
En inmunooncología, la coocurrencia de tipos de terapia y tipos de cáncer proporciona información valiosa sobre la interconexión de diversas estrategias terapéuticas y sus aplicaciones en diferentes neoplasias. El análisis de estas coocurrencias ayuda a identificar estrategias terapéuticas eficaces, tendencias de investigación y posibles áreas para futuras investigaciones. Esta comprensión es fundamental para desarrollar inmunoterapias contra el cáncer más eficaces y personalizadas, mejorando así los resultados de los pacientes (véase la Figura 5).
- Tradicionalmente, el cáncer de hígado ha sido difícil de tratar, con opciones limitadas para las etapas avanzadas. La introducción de los ICI ha brindado nuevas esperanzas a los pacientes con cáncer de hígado, y el par de conceptos anticuerpos de puntos de control inmunitario-cáncer de hígado es una de las principales ideas emergentes.
En el cáncer de hígado, los ICI actúan bloqueando la interacción entre PD-1 en las células T y PD-L1 en las células tumorales, eliminando el "freno" del sistema inmunitario y permitiendo que las células T ataquen y destruyan las células cancerosas. Los ICI más comunes se dirigen a PD-1, PD-L1 (ligando de muerte programada 1) y CTLA-4.
- El par de conceptos CAR-T-mieloma múltiple (MM) es un ejemplo de concepto en fase de maduración, como se observa por su ubicación más a la derecha en el gráfico (Figura 5), aunque sigue manteniendo un aumento medio relativamente alto en los últimos años. El éxito de la terapia CAR-T depende de la identificación de antígenos diana adecuados que se expresen abundantemente en las células cancerosas pero no en las células sanas. Para el MM, la diana más destacada es el antígeno de maduración de células B (BCMA), una proteína altamente expresada en las células de MM que es el antígeno más estudiado y utilizado en la terapia CAR-T para el MM. El BCMA es la diana principal, pero también se están explorando otros antígenos como SLAMF7, CD19, CD138 y GPRC5D para la terapia CAR-T, especialmente en pacientes que recaen tras una terapia dirigida al BCMA.
Avances en inmunooncología en el horizonte
Como muestra nuestro análisis de la CAS Content Collection, existen numerosas ideas emergentes en inmunooncología con el potencial de revolucionar las opciones de tratamiento y mejorar los resultados de los pacientes. A medida que se lleva a cabo más investigación, puede resultar difícil para los investigadores identificar nuevas áreas propicias para la exploración. Nuestro análisis de pares de conceptos coocurrentes facilita los avances en la investigación al mostrar qué ideas están ganando atención y cuáles están más maduras, especialmente en el contexto de otros temas emergentes.
Estas líneas de investigación son valiosas en cualquier campo, pero en uno que evoluciona tan rápidamente como la inmunooncología, que tiene efectos vitales para los pacientes, son cruciales para ayudar a la comunidad médica a ofrecer mejores curas a los pacientes con mayor rapidez.
Para obtener más información sobre los temas emergentes coocurrentes en el panorama de la inmunooncología, en constante evolución, consulte nuestra publicación revisada por pares.
Oncología de precisión: remodelando el futuro de la atención oncológica. Existen grandes desafíos y oportunidades en todo el panorama de la investigación y el tratamiento del cáncer. Parte de cómo lo lograremos es a través de conocimientos basados en datos, fundamentados en una visión integral de la investigación disponible.
