Un nuevo proyecto de investigación tiene como objetivo acelerar la entrega de tratamientos personalizados contra el cáncer mediante el uso de teléfonos inteligentes para procesar datos mientras sus propietarios duermen.

Los investigadores del Imperial College de Londres están trabajando con la Fundación Vodafone para reclutar personas que donen el poder de sus teléfonos inteligentes y ejecuten una aplicación simple, que puede ayudar a realizar investigaciones de la noche a la mañana.

El proyecto aprovechará la potencia de procesamiento de miles de teléfonos inteligentes que, cuando se combina, puede analizar grandes volúmenes de datos en menos tiempo del que necesitaría una supercomputadora, ya una fracción del costo de las plataformas de computación en la nube.

Los teléfonos inteligentes contienen una gran cantidad de potencia informática necesaria para ejecutar todo, desde correo electrónico hasta aplicaciones de transmisión de música y video, pero en su mayoría permanecen inactivos mientras los usuarios enchufan sus teléfonos para cargar durante la noche.

Proyecto de drogas

Como parte del proyecto "DRUGS" (Reposicionamiento de medicamentos mediante redes de teléfonos inteligentes), un equipo dirigido por el Dr. Kirill Veselkov en el Departamento de Cirugía y Cáncer de Imperial ha diseñado un algoritmo que descompone enormes conjuntos de datos en pequeños fragmentos que pueden analizarse.

Los usuarios descargan la aplicación DreamLab en su teléfono y la ejecutan durante seis horas durante la noche mientras se carga el teléfono.

Mientras duermen la aplicación descarga un paquete de datos del tamaño de un bocado (aproximadamente 5 MB de tamaño) y utiliza los procesadores del teléfono para ejecutar millones de cálculos, antes de cargar los resultados y borrar los datos.

La aplicación ya ha sido utilizada por investigadores en Australia para procesar datos sobre el cáncer de páncreas. pero este proyecto será la primera vez que se utilice en Europa.

Al utilizar el enfoque basado en la multitud para trabajar con datos disponibles públicamente sobre genes del cáncer e interacciones farmacológicas, Los investigadores de Imperial esperan acelerar significativamente la investigación del cáncer mediante la identificación de nuevas combinaciones de medicamentos que puedan ser más efectivos en la lucha contra el cáncer en pacientes individuales.

Por último, El uso de este enfoque de computación móvil basado en la nube podría reducir drásticamente el tiempo necesario para analizar cantidades tan grandes de datos. Una computadora de escritorio con un procesador de ocho núcleos funcionando las 24 horas del día tardaría 100 años en procesar los datos. Pero una red de 100 000 teléfonos inteligentes que funcionan seis horas por noche podrían hacer el trabajo en solo tres meses.

Profesor David Gann CBE, Vicepresidente (Innovación) en Imperial College London, dijo:"Aprovechando la potencia informática distribuida, DreamLab está ayudando a hacer realidad la medicina personalizada.

"Este proyecto demuestra cómo las asociaciones de investigación innovadoras de Imperial con socios corporativos y miembros del público están trabajando juntos para abordar algunos de los mayores problemas que enfrentamos hoy en día, generando un impacto social real ".

Andrew Dunnett, Director de la Fundación Vodafone, dijo:"Queremos animar a las personas de todo el Reino Unido a convertirse en héroes de la noche a la mañana en la lucha contra el cáncer".

"Los clientes de Vodafone y los usuarios de otras redes pueden utilizar sus teléfonos inteligentes para permitir el procesamiento de grandes volúmenes de datos.

"Esto significa que el Imperial College London podrá acelerar la muy necesaria investigación sobre el cáncer en el Reino Unido".

Mutaciones genéticas y cáncer

La esperanza es que en lugar de un enfoque de prueba y error de probar combinaciones de medicamentos contra el cáncer para ver cuál funciona mejor para un paciente, Los enfoques basados ​​en datos como este podrían ayudar a identificar combinaciones de fármacos a utilizar según el genotipo del cáncer en sí.

El Dr. Veselkov dijo:"Actualmente estamos generando enormes volúmenes de datos de salud en todo el mundo todos los días, pero solo una fracción de esto se está utilizando. Aprovechando el poder de procesamiento de miles de teléfonos inteligentes, podemos aprovechar este recurso invaluable y buscar pistas en los conjuntos de datos.

Usando disponible públicamente, datos de investigación anonimizados extraídos de varias fuentes, el equipo Imperial diseñó un algoritmo para explorar cómo estas mutaciones interactúan potencialmente con otros genes ". esto podría ayudarnos a hacer un mejor uso de los medicamentos existentes y a encontrar combinaciones más efectivas de medicamentos adaptados a los pacientes, y mejora de los tratamientos ".

El algoritmo prueba todas las posibles combinaciones de interacciones gen-gen basándose en datos existentes de casi un millón de muestras de cáncer en todo el mundo. representando entre 30, 000 y 50, 000 mutaciones cancerosas únicas.

Este tipo de análisis ayuda a 'estratificar' a los pacientes en grupos, es decir, aquellos que tienen mutaciones similares, o interacciones genéticas en común, basadas en la composición genética de su cáncer, en lugar de una clasificación basada en el tipo de cáncer que tienen, o qué tan avanzado está.

Explorando las conexiones

El algoritmo también procesa datos de interacciones conocidas para miles de medicamentos registrados, mostrando con qué genes y proteínas interactúan, por ejemplo, Algunos medicamentos pueden regular a la baja una proteína que se sabe que está regulada al alza por una mutación específica del cáncer.

Estos datos incluyen medicamentos contra el cáncer, así como medicamentos reutilizados inicialmente diseñados para otra indicación. Un ejemplo es el citrato de sildenafil, un compuesto que se diseñó originalmente como fármaco cardiovascular, pero que ahora se utiliza para tratar la disfunción eréctil.

Superponiendo los resultados, el equipo espera crear una imagen más clara de qué combinaciones de medicamentos son las más adecuadas para los pacientes, basado en sus mutaciones.

En el futuro, el enfoque podría incluir datos farmacológicos sobre los efectos de los fármacos y las interacciones fármaco-fármaco, para generar información aún más detallada sobre qué combinaciones de medicamentos y dosis pueden funcionar mejor para los pacientes.

El Dr. Veselkov agregó:"Todos los pacientes con cáncer en el Reino Unido podrían someterse a pruebas de ADN en la próxima década. El desafío es cómo utilizar los datos de los pacientes para una selección de terapias más personalizada".

"En este emocionante proyecto de colaboración con Vodafone, Hemos implementado y desplegado los algoritmos de aprendizaje automático en teléfonos móviles para simular el efecto de las mutaciones del cáncer y los fármacos en los circuitos moleculares intracelulares.

"Los resultados arrojarán luz sobre posibles terapias con múltiples fármacos contra redes moleculares interrumpidas en lugar de mutaciones específicas en pacientes con cáncer individuales".