Cáncer como sistema cuántico: un mapa finito de estados celulares redefine

Detrás del caos genético del cáncer, las células tumorales podrían estar restringidas a un número muy limitado de estados biológicos recurrentes. Esta idea, desarrollada por Andrea Califano, catedrático de Biología Química en la Facultad de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad Columbia y director de Biohub Nueva York, sugiere una vía terapéutica más simple y universal que la medicina personalizada basada en mutaciones.

El concepto de “cáncer cuántico”

Califano, formado originalmente como físico, utiliza la analogía con la mecánica cuántica no de forma literal, sino para describir cómo las células cancerosas parecen ocupar estados discretos y estables —como los electrones en niveles energéticos cuantizados— en lugar de exhibir variaciones continuas e infinitas. Según sus hallazgos, cada tipo de cáncer presenta un número acotado de estados celulares, conservados prácticamente en todos los pacientes afectados por esa misma neoplasia.

“Realmente solo seguimos los datos”, afirma Califano. “Lo que hemos observado una y otra vez es que cada tipo de cáncer tiene un número limitado de estados celulares. Al igual que los electrones están restringidos a un número limitado de estados energéticos cuantizados en un átomo, las células cancerosas solo pueden ocupar uno de estos estados estables o transitar rápidamente entre ellos.”

Dos estudios en Nature Genetics refuerzan la hipótesis

Dos artículos recientes publicados en *Nature Genetics*, ambos liderados por el laboratorio de Califano, aportan evidencia empírica a esta propuesta. El primero, publicado el 22 de abril de 2026, analiza el glioma difuso de línea media, un tumor cerebral infantil letal. El segundo, aparecido el 26 de agosto de 2026, se centra en el cáncer de páncreas. Ambos trabajos identifican conjuntos finitos y reproducibles de estados celulares malignos.

“Si el cáncer es cuántico, la buena noticia es que quizás no necesitemos medicina personalizada”, señala Califano. “Una combinación de terapias dirigidas a los pocos estados distintos y detectables podría ser suficiente, y dicha combinación debería ser efectiva para prácticamente todos los pacientes.”

Más allá de las mutaciones: los reguladores maestros

La estrategia tradicional —quimioterapia, radioterapia o terapias dirigidas contra mutaciones específicas como HER2— enfrenta limitaciones estructurales: la enorme diversidad mutacional entre tumores, la evolución bajo presión terapéutica y la resistencia adquirida. Califano argumenta que centrarse únicamente en las mutaciones aborda solo una parte del problema.

“Ir tras las mutaciones en genes cancerígenos —los llamados oncogenes— es un concepto muy poderoso”, explica. “Sin embargo, con frecuencia solo le otorga al paciente algo de tiempo adicional. La realidad es que el cáncer es mucho más complejo, porque el número potencial de patrones mutacionales en unos 2000 oncogenes es mayor que el número de átomos en el universo.”

En su lugar, su equipo investiga qué estado celular final producen esas mutaciones. Muchas rutas genéticas diferentes convergen en el mismo estado celular, generando células que dependen de un conjunto similar de proteínas y comparten vulnerabilidades terapéuticas comunes.

Los once estados y los siete estados

Para identificar esos estados, el laboratorio de Califano construye modelos matemáticos a partir de datos moleculares obtenidos de células cancerosas vivas. El análisis destaca proteínas denominadas “reguladores maestros”, que actúan en conjunto para mantener el estado maligno. “Son los generales que controlan el estado de la célula”, afirma Califano. “Si desactivamos estas proteínas —a las que llamamos reguladores maestros del cáncer—, la célula ya no puede sostener su estado maligno.”

Un análisis previo de más de 10 000 muestras procedentes de más de 20 cohortes de cáncer identificó únicamente 112 estados distintos. Estudios posteriores a nivel celular revelaron que algunos tumores presentan un único estado, mientras que ninguno de los examinados hasta la fecha supera los siete.

Seis estados en el cáncer de páncreas

En el estudio publicado el 26 de agosto en *Nature Genetics*, Pasquale Laise, Mikko Turunen y Alvaro Curiel-Garcia analizaron, célula por célula, cientos de miles de células de cáncer pancreático. En todos los tumores estudiados se detectaron células pertenecientes a los mismos seis estados.

“Lo que realmente difería entre los pacientes no era el estado de sus células cancerosas, sino la fracción de células en un estado frente a otro, lo cual parece ser el efecto clave de las mutaciones”, explica Califano. Esto sugiere que las mutaciones influyen más en las proporciones relativas de los estados dentro de un tumor que en la identidad misma de esos estados.

Por qué una sola droga no basta

“La buena noticia es que, como los mismos estados aparecen en todos los pacientes, si encontramos unas pocas drogas que, en conjunto, apunten a todos los estados, esa combinación podría ser potencialmente curativa. La mala noticia es que, en el cáncer de páncreas, cada estado puede cambiar espontáneamente a cualquiera de los otros, lo que sugiere que nunca podremos tratar estos tumores con una sola droga.”

Una droga podría eliminar eficazmente las células en un estado determinado, pero las células supervivientes podrían transicionar a otro estado y restablecer el tumor. Por tanto, una terapia exitosa requeriría atacar simultáneamente todos los estados disponibles.

Aplicación en glioma difuso de línea media

El glioma difuso de línea media, un cáncer cerebral infantil fatal y difícil de tratar por su localización en estructuras cerebrales sensibles, ofrece una oportunidad para probar esta estrategia. Ester Calvo Fernández, estudiante de doctorado en el laboratorio de Califano, empleó los algoritmos clínicos OncoTreat y OncoTarget para identificar fármacos existentes capaces de actuar contra los siete estados celulares detectados en esta enfermedad.

Los tres candidatos seleccionados fueron avapritinib, ruxolitinib y larotrectinib. En el artículo del 22 de abril de 2026 en *Nature Genetics*, Calvo Fernández confirmó experimentalmente en el laboratorio que cada fármaco atacaba efectivamente los estados predichos. De las dos combinaciones de dos fármacos dirigidas a estados complementarios, todas menos una mostraron un rendimiento dramáticamente superior al de los fármacos utilizados de forma aislada.

Los investigadores ahora aspiran a evaluar la combinación completa de tres fármacos en un ensayo clínico. Aunque los tres medicamentos ya están aprobados, su seguridad y eficacia como tratamiento combinado para el glioma difuso de línea media aún deben establecerse en pacientes.

“Ese es el objetivo final. Gran parte de nuestro trabajo suena teórico”, reconoce Califano. “Pero todo lo que predecimos se prueba en el laboratorio y, cuando es posible, en la clínica. Ya hemos demostrado que estos análisis pueden predecir terapias para pacientes que fracasaron tras múltiples líneas de tratamiento. Con suerte, la identificación de fármacos dirigidos a estados cancerosos hiperconservados y cuantizados ayudará a muchos más.”