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19 de julio de 2011 • Volumen 3 - Edición 8

Curso intensivo de imaginología para investigadores oncológicos

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Estudiantes del Curso Intensivo de imaginología para la Investigación Oncológica del NCI asisten a una lección sobre el uso de material de contraste para mejorar la visibilidad de un tumor en un estudio de imagen por RMI. (Foto de Sharon Reynolds)Estudiantes del Curso Intensivo de Imaginología para la Investigación Oncológica del NCI asisten a una lección sobre el uso de material de contraste para mejorar la visibilidad de un tumor en un estudio de imagen por RMI. (Foto de Sharon Reynolds)

En el laboratorio del sótano, un grupo de estudiantes coloca con delicadeza un ratón portador de tumor en el conducto de una pequeña máquina de IRM para animales pequeños, con el fin de evaluar varios métodos de diferenciación de células cancerosas de las células grasas que las rodean. En la planta alta, otro grupo de científicos rota en tres estaciones de imaginología óptica, observando las distintas maneras en que se puede utilizar la luz infrarroja visible para visualizar las células cancerosas de un ratón. En la mesa de ultrasonido, un joven investigador utiliza un control remoto para dirigir una ráfaga de energía a un pequeño tumor in vivo, activando un material de contraste diseñado para adherirse a los vasos sanguíneos del tumor e iluminarlos.

El Curso Intensivo de Imaginología para la Investigación Oncológica del NCI, patrocinado por el Programa de Imaginología Oncológica (CIP), y que este año tuvo lugar del 19 al 24 de junio en la Universidad de Washington en San Louis, constituye una oportunidad única de inmersión para científicos noveles que buscan incorporar los métodos modernos de imaginología en sus investigaciones. Los educandos no pueden adquirir en solo seis días una comprensión cabal de la tecnología de los estudios de imagen, pero ese no es el objetivo del programa, explicó el doctor Kenneth Krohn, profesor de radiología, radioterapia oncológica y química de la Universidad de Washington en Seattle, y uno de los primeros instructores del curso de imaginología desde que fue creado.

"El objetivo es que aprendan que hay muchas tecnologías en desarrollo y que lo más importante es formular primero las cuestiones de la investigación para después encontrar la tecnología más idónea que responda a esos interrogantes". Lo que deben evitar los investigadores, dijo el doctor Krohn, es utilizar en su investigación los métodos de imaginología simplemente porque están familiarizados con ellos o porque son el único recurso disponible.

Aunque en el curso de imaginología los participantes tienen experiencia con uno o más de los métodos que se enseñan durante la semana, la mayoría los están aprendiendo por primera vez.

Hacia el tercer día del programa de este año, la doctora Ashley Snider, profesora adjunta de medicina e investigadora en lípidos de la Universidad Médica de Carolina del Sur y el Centro Médico para Veteranos del Ejército Ralph H Johnson y novata en imaginología, ya le habían surgido varias ideas. La doctora Snider trabaja en un proyecto de colaboración con dos experimentados investigadores oncológicos para determinar la génesis del cáncer de colon en los pacientes con colitis ulcerosa. Ahora planea evaluar algunas de las técnicas que aprendió en el curso de imaginología para monitorear la sobreproducción de vasos sanguíneos y rastrear la administración de fármacos en el colon.

"Antes de este curso, nunca había hecho estudios de imaginología in vivo", indicó. "Hemos observado en células y en animales que los procesos inflamatorios asociados a los lípidos... contribuyen a la carcinogénesis, pero queremos llevar nuestros estudios a un nivel superior y monitorear mediante imaginología in vivo la respuesta de los tumores a los inhibidores que estamos desarrollando. Por eso estoy aquí".

Estructuración del curso

La idea de un curso intensivo de imaginología surgió del grupo Imaging Integration and Implementation (I2) del NCI, formado en el 2004 para fomentar un mayor uso de los estudios de imagen en las investigaciones oncológicas. Inicialmente, el grupo invitó a la doctora Bonnie Sloane, profesora distinguida y directora de farmacología de la Universidad Estatal de Wayne, como funcionaria de enlace del CIP, con el fin de ayudar a los biólogos del cáncer a obtener un mayor conocimiento de las técnicas de imaginología. La doctora Sloane determinó que la falta de capacitación básica constituye el principal obstáculo para aprovechar mejor la imaginología en la biología oncológica.

Dos estudiantes del curso de imaginología observan la demostración de una sonda fluorescente utilizada para iluminar un tumor con fines de imaginología óptica. (Foto de Sharon Reynolds)Dos estudiantes del curso de imaginología observan la demostración de una sonda fluorescente utilizada para iluminar un tumor con fines de imaginología óptica. (Foto de Sharon Reynolds)

"Si uno cuenta con la capacitación, es fácil utilizar la tecnología. Pero si uno no entiende las modalidades y las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos, no puede saber de qué manera ayudarán a resolver las cuestiones de la investigación", explicó. Concebido en el 2005 y lanzado en el 2007, el curso de imaginología reúne a investigadores noveles de diversas disciplinas que confluyen con la biología y los tratamientos oncológicos.

"Es interesantísimo ver cómo se ha introducido completamente la imaginología en este campo", comentó el doctor Suresh Mohla, director adjunto de la División de Biología Oncológica del NCI, quien copresidió el grupo Imaging I2. "Cada vez se utiliza más la imaginología del animal completo para monitorear la evolución de un tumor con el fin de comprender la conducta de los tumores y las células circundantes. Ha abierto toda una nueva perspectiva sobre la carcinogénesis in vivo nunca antes vista, y este programa está contribuyendo a formar a la próxima generación de investigadores oncológicos a través de técnicas innovadoras", agregó.

"Esperamos que los estudiantes del curso de imaginología se conviertan en unos expertos en el futuro y que capaciten a sus propios estudiantes. Dado que no podemos capacitar a centenares de estudiantes todos los años, estamos intentando sembrar la semilla", explicó el doctor Mohla.

Amor a la profesión

Durante sus primeros dos años, el curso fue organizado por la Universidad de Duke; luego, en el 2009, se transfirió a la Universidad de Washington en San Louis. A partir del año próximo, se realizará en la Universidad de Vanderbilt. Todos los años, vienen profesores -todos voluntarios-, de esta y una docena de instituciones del país,  y muchos de ellos han enseñado desde que comenzó el programa.

La planificación, incluidos los aspectos logísticos, la convocatoria de nuevos instructores y el manejo de los modelos animales requeridos para el programa, ocupa una buena parte del año precedente, explicaron los doctores Joseph Ackerman y Joel Garbow, de la Universidad de Washington, quienes han sido los anfitriones en los últimos tres años.

"Pero es un trabajo que los docentes hacen por amor a la profesión", dijo la doctora Anne Menkens, directora de programa de la Subdivisión de Imaginología Molecular del CIP y coordinadora del curso de imaginología del NCI. "No hace falta dedicar mucho tiempo para convencer a la gente de que participe. Lo que los motiva es formar a la próxima generación".

El número de estudiantes y maestros se mantiene casi en una proporción de uno a uno; con solo 25 estudiantes cada año, se puede lograr una interacción constante entre los expertos en imaginología y los educandos. Los profesores a menudo aprenden de los estudiantes conceptos nuevos sobre biología oncológica, comentó el doctor Cristian Badea, físico y profesor adjunto de radiología de Duke, quien ha enseñado en este curso desde su primer año.

"Cada curso es una experiencia nueva. La gente trae todo tipo de experiencia y destrezas, y todos los años aprendo cosas nuevas de los participantes", indicó. "Creo que el futuro de la imaginología es multidisciplinario y desde ahora podemos comenzar a derribar barreras de comunicación entre las disciplinas".

A través de este diálogo, "los estudiantes aprenden a comunicarse con los expertos en imaginología, su jerga profesional y las preguntas que deben hacer durante su investigación", precisó la doctora Sloane. "Esto es muy importante, porque una gran proporción de la tecnología utilizada en imaginología es tan sofisticada, que puede intimidar a muchos nuevos profesionales que no han estado expuestos a la misma".

Acuerdos de colaboración y relaciones profesionales

El curso en imaginología hace énfasis en la cooperación y la colaboración. Este proceso comienza desde la primera noche, cuando los participantes presentan las investigaciones que están realizando y solicitan ideas de la audiencia, tanto de profesores como de estudiantes. En los salones se siguen ventilando ideas, ya que se invita a los estudiantes a intercambiar sus artículos y sugerencias, muchas de las cuales han llevado a proyectos de colaboración mutua, dijo la doctora Menkens. La cooperación y la colaboración prosiguen en sesiones formales de preguntas y respuestas diseñadas para asegurar que cada pregunta sea canalizada a los expertos más adecuados.

Los profesores también ayudan a remitir los nuevos investigadores en imaginología a posibles mentores, incorporando a los educandos en sus amplias redes de contactos. "Les instamos a que aprovechen las opiniones expertas para encontrar un laboratorio con el que puedan trabajar y que cuente con la tecnología que necesitan", dijo el doctor Krohn.

En ocasiones, estos mentores son los mismos profesores del curso en imaginología. La doctora Sloane ha sido patrocinadora de un ex estudiante del curso que buscaba adquirir más experiencia en imaginología óptica. El doctor Samuel Achilefu, profesor de radiología de la Universidad de Washington, quien ha estado a cargo del programa de imaginología óptica de este curso durante los últimos cuatro años, expresa su satisfacción de que haya ex estudiantes colaborando en el grupo.

Algunas de las colaboraciones han devenido en importantes proyectos. El doctor Garbow participa en el primer año de investigación de una subvención adjudicada a la doctora Cheryl Jorcyk, profesora adjunta de la Universidad Estatal de Boise, y quien asistió al curso de imaginología en el 2009. "Por casualidad nos sentamos juntos en la cena y al levantarnos de la mesa ya teníamos un plan de investigación", recordó el doctor Garbow.

Su proyecto de investigación, financiado por la fundación Susan G. Komen for the Cure, combina los profundos conocimientos de la doctora Jorcyk en la biología de la metástasis del cáncer de mama, con la experiencia del doctor Garbow en la imaginología de pequeños animales modelo de cáncer. "Creo que nuestro proyecto es un ejemplo de la manera en que se pueden establecer colaboraciones mediante este tipo de programas de formación", concluyó el doctor Garbow.

Sharon Reynolds

Estudiantes del curso de investigación oncológica con imaginología

Todos los años, 25 estudiantes son seleccionados para asistir al Curso Intensivo de Imaginología para la Investigación Oncológica. Los estudiantes son profesionales de distintas disciplinas, como química, biología molecular y hasta oncología comparativa. Lea a continuación los perfiles de tres estudiantes y su interés por la formación en imaginología.

Doctora Monique Spillman Doctora Monique Spillman

Doctora Monique Spillman
Profesora adjunta de oncología ginecológica
Universidad de Colorado, Denver

Para sus estudios sobre los efectos del estrógeno y la progesterona en el cáncer de ovario, la doctora Spillman había desarrollado previamente un modelo de ratón con xenoinjerto y utilizado fluorescencia para visualizar células cancerosas en el abdomen; pero esta técnica "carece de sensibilidad para observar las metástasis profundas en los ganglios linfáticos", lo cual corresponde a un área de investigación aplicada que ella y otros colegas buscan explorar. La estadificación de ganglios linfáticos en mujeres con cáncer de ovario inicial, un método fundamental para decidir el tratamiento adecuado, hasta el momento requiere de la toma de muestras extensas mediante cirugía. Una sonda de imaginología in vivo, que reconozca metástasis profundas, "sería menos invasiva y más informativa" y también podría usarse en el laboratorio para comprender mejor la biología detrás de la diseminación del cáncer de ovario a los ganglios linfáticos.

Doctor Vijay Ramakrishnan Doctor Vijay Ramakrishnan

Doctor Vijay Ramakrishnan
Investigador postdoctoral en hematología
Clínica Mayo

El doctor Ramakrishnan ha estado ensayando fármacos y combinaciones de fármacos novedosos en líneas celulares humanas con mieloma múltiple y en células tomadas de pacientes, para examinar la función de las células estromales y endoteliales de la médula ósea en la evolución de la enfermedad. "Sabemos que las células estromales y endoteliales de la médula ósea interactúan, pero no comprendemos de qué manera dicha interacción afecta la evolución de la enfermedad y la reacción a la quimioterapia", explicó el doctor Ramakrishnan. El investigador espera desarrollar un modelo de animal para monitorear esas interacciones in vivo de manera no invasiva. Antes de asistir al curso en imaginología, el doctor Ramakrishnan no tenía experiencia con los estudios de imagen. "Mis colegas y yo creemos que los estudios de imagen in vivo y con células vivas van a arrojar mucha luz sobre la manera en que estas interacciones celulares se alteran después de un tratamiento con fármacos quimioterapéuticos específicos", dijo.

Doctora Jackie Wypij Doctora Jackie Wypij

Doctora Jackie Wypij
Profesora adjunta de medicina clínica veterinaria
Universidad de Illinois, Urbana-Champaign

Como integrante del Consorcio de Estudios Oncológicos Clínicos Comparativos, la doctora Wypij no solo trabaja en estudios clínicos con terapias novedosas para animales domésticos con cáncer sino que también busca maneras de aplicar estos conocimientos a los cánceres en seres humanos. "Hay una gran brecha entre la investigación con ratones y con seres humanos, y es posible que nuestros pacientes puedan aportar soluciones. La genética de algunos cánceres caninos y felinos es muy parecida a la de los cánceres humanos", explicó. "La gente está interesada en que sus mascotas participen en estos estudios clínicos. Lo hacen por sus mascotas, pero también creen que están devolviendo algo a la sociedad para ayudar en un futuro a los seres humanos". Su grupo hace muchos estudios de imagen en perros y gatos pero "todavía no hemos incorporado los métodos avanzados de imaginología en nuestras investigaciones y estudios clínicos" y eso es lo que desearía hacer, en particular buscar marcadores biológicos que podamos utilizar para ensayar nuevos tratamientos", puntualizó.