Dos estudiantes en último año del Doctorado de Matemática Aplicada de la Universidad del Bío-Bío, Carola Gatica Villalón y Juan Huancas Gallardo, presentaron sus trabajos de tesis en el XIV Congreso de la Sociedad Latinoamericana de Biomatemática 2026 (SOLBIMA) realizado en San Lorenzo, Paraguay. Dichos estudios destacaron por estar ligados a modelos matemáticos que se utilizan en terapias para la lucha contra el cáncer.
“Dinámica de la resistencia a la terapia con células CAR-T: análisis global, oscilaciones y bifurcaciones” por Juan Huancas, y “Estudio dinámico de un modelo tumor-inmune con depleción celular bajo inmunoterapia dual (ACI+IL-2) aplicada al cáncer de mama triple negativo” por Carola Gatica, son las investigaciones presentadas en el importante evento internacional. El Congreso reúnen investigadores/as de diversas áreas científicas para presentar el desarrollo y análisis de modelos matemáticos aplicados a problemas biológicos, médicos y ambientales.
Con el director de tesis en común, el académico del Departamento de Matemática Dr. Claudio Vidal Díaz, Juan Huancas también trabaja con su codirector, académico de la Universidad Federal de Itajubá, Brasil, Dr. Artur Fassoni. En el caso de Carola Gatica, su codirector es el académico de la Universidad Técnica Federico Santa María, Chile, Dr. Pablo Aguirre.
Investigaciones con impacto social
Ambas investigaciones buscan tener un impacto científico y humano, algo que se destacó en sus exposiciones en SOLBIMA, y es por ello que también los dos estudiantes de último año agradecen a la Universidad, al programa del Doctorado de Matemática Aplicada de la Facultad de Ciencias y a la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado, por contar con la posibilidad de divulgar sus trabajos en importantes eventos científicos.
Carola Gatica explicó que su trabajo, “Estudio dinámico de un modelo tumor-inmune con depleción celular bajo inmunoterapia dual (ACI+IL-2) aplicada al cáncer de mama triple negativo”, “consistió en proponer y analizar un nuevo modelo matemático tridimensional de ecuaciones diferenciales ordinarias para estudiar la interacción no lineal entre células tumorales, células efectoras del sistema inmune y la citocina interleucina-2 (IL-2).
«Para reflejar de forma más realista la dinámica tumoral, proponemos y estudiamos un nuevo modelo matemático que incorpora agotamiento funcional (depleción) de células del sistema inmune por contacto del microentorno tumoral y la proliferación mediante una respuesta funcional Holling Tipo II, aplicado al cáncer de mama triple negativo (TNBC). Asimismo, mediante la calibración con datos fisiológicos reales, el trabajo caracterizó los puntos de equilibrio, determinó los umbrales críticos de dosificación en esquemas de inmunoterapia simple y combinada (ACI e IL-2), y demostró la ocurrencia de bifurcaciones (Transcrítica, Pitchfork y Hopf) asociadas a fenómenos de multiestabilidad, control tumoral y recaídas periódicas”, agregó.
Dado que el cáncer de mama triple negativo carece de dianas terapéuticas hormonales y presenta elevadas tasas de recurrencia, comentó la estudiante del Doctorado UBB, el impacto social de este estudio radica en su potencial para determinar tanto el tratamiento mínimo eficaz como el régimen óptimo, permitiendo controlar o erradicar la carga tumoral minimizando la toxicidad asociada a la sobredosificación en las pacientes. “Además, este tipo de modelado matemático contribuye directamente a reducir los elevados costos económicos y la complejidad de la investigación oncológica, al permitir la simulación de múltiples escenarios terapéuticos antes de su fase experimental”, destacó Carola Gatica.
Por su parte, Juan Huancas, con “Dinámica de la resistencia a la terapia con células CAR-T: análisis global, oscilaciones y bifurcaciones”, busca comprender por qué esta terapia, “a pesar de sus resultados prometedores contra ciertos tipos de cáncer, puede perder efectividad debido a mecanismos de resistencia desarrollados por algunas células tumorales. Para ello, proponemos un nuevo modelo matemático basado en ecuaciones diferenciales ordinarias que describe la interacción entre tres poblaciones celulares: las células CAR-T, las células tumorales que pueden ser reconocidas y atacadas por la terapia, y aquellas que presentan resistencia al tratamiento”.
Mediante el análisis de este modelo, detalló Juan Huancas, estudiamos cómo evolucionan estas poblaciones e identificamos condiciones en las que el tumor puede disminuir, persistir o volver a crecer, siendo “nuestro objetivo el comprender los mecanismos de resistencia tumoral y aportar conocimientos que, a futuro, puedan contribuir al desarrollo de estrategias terapéuticas más eficaces”.
Ambos estudiantes, y futuros Doctores, coincidieron que participar en el Congreso internacional fue una gran experiencia en la que pudieron representar a la Universidad del Bío-Bío, fortaleciendo así los vínculos científicos duraderos y, además, validar la rigurosidad de sus resultados ante la comunidad biomatemática.
