Detección precoz del cáncer mediante biopsia líquida basada en vesículas extracelulares

Un método de diagnóstico temprano para una amplia gama de cánceres se basa en el análisis de biopsias líquidas de proteínas encontradas o liberadas por vesículas extracelulares que circulan en la sangre.

Las vesículas extracelulares (VE), que incluyen exosomas, microvesículas y cuerpos apoptóticos, son estructuras encerradas en bicapas lipídicas derivadas de células, con tamaños que varían de 30 a 5.000 nanómetros. Las vesículas, que contienen ARN, proteínas, lípidos y metabolitos que reflejan el tipo de célula de origen, se liberan de la célula cuando los cuerpos multivesiculares (MVB) se fusionan con la membrana plasmática o se liberan directamente de la membrana plasmática. En la última década, las VE se han convertido en importantes mediadores de la comunicación celular porque sirven como vehículos para la transmisión intercelular de señales biológicas (proteínas o ácidos nucleicos) capaces de alterar la función y fisiología celular. Algunos investigadores han especulado que los tumores pueden liberar VE como una forma de preparar otras partes del cuerpo para recibir células cancerosas cuando se diseminen.

Para evaluar el potencial de una biopsia líquida basada en VE para la detección temprana del cáncer, los investigadores del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering (Nueva York, NY, EUA) y Weill Cornell Medicine (Nueva York, NY, EUA), establecieron el perfil proteómico de las vesículas y partículas extracelulares (PVE) en 426 muestras humanas de explantes de tejido (ET), plasma y otros fluidos corporales. Además de las muestras de sangre y tejido de pacientes con uno de los 18 cánceres diferentes, incluidos los de mama, colon y pulmón, se analizaron muestras de líneas celulares y modelos de ratón. La investigación incluyó muestras que procedían principalmente del MSK. Se obtuvo un grupo de control de muestras de individuos que no tenían cáncer.

Los resultados revelaron que, entre las proteínas identificadas por el sistema de ensayo, los marcadores de exosomas tradicionales incluían CD9, HSPA8, ALIX y HSP90AB1, que representaban marcadores pan-PVE. Otras proteínas, incluidas ACTB, MSN y RAP1B, fueron nuevos marcadores pan-PVE.

Para confirmar que las PVE eran herramientas de diagnóstico realistas, los investigadores analizaron los proteomas de ET- (n = 151) y las PVE derivadas de plasma (n = 120). La comparación de EY y PVE identificó proteínas (VCAN, TNC y THBS2) que diferenciaban los tumores de los tejidos normales con una sensibilidad del 90% y una especificidad del 94%. La clasificación de aprendizaje automático de la carga de PVE derivada de plasma, incluidas las inmunoglobulinas, reveló una sensibilidad del 95% y una especificidad del 90% para la detección del cáncer.

“Uno de los santos griales en la medicina del cáncer es diagnosticar un cáncer temprano en un paciente en base a un análisis de sangre”, dijo el autor colaborador, el Dr. William Jarnagin, jefe del servicio hepatopancreatobiliar del Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering. “Esta investigación es un estudio de prueba de principio; se necesita mucho más trabajo antes de que se pueda usar como una herramienta de cribado. Pero en última instancia, sería fantástico si pudiéramos usar este método para encontrar cáncer en alguien antes de que tenga síntomas. Incluso si esta prueba se convirtiera en estándar, aún tendríamos que realizar tomografías computarizadas y resonancias magnéticas para confirmar dónde se encuentra el tumor. Pero usar un análisis de sangre para determinar quién podría estar en riesgo de tener un cierto tipo de cáncer, sería un gran avance porque podríamos dirigir las investigaciones a estos pacientes de alto riesgo”.

El estudio de biopsia líquida se publicó en la edición en línea del 13 de agosto de 2020 de la revista Cell.

Enlace relacionado:
Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering
Weill Cornell Medicine