Análisis de biopsia líquida basada en microARN para el diagnóstico precoz del cáncer de cabeza y cuello

Se ha desarrollado un ensayo de biopsia líquida, basado en microARN, que permite el diagnóstico temprano del carcinoma escamocelular de orofaringe, una enfermedad que causa cientos de miles de muertes cada año.

El carcinoma escamocelular de orofaringe (OPSCC), también conocido como cáncer de amígdalas o cáncer de cabeza y cuello, es una enfermedad en la que se encuentran células anormales con el potencial de crecer localmente y hacer metástasis a otras partes del cuerpo en el tejido de la parte de la garganta (orofaringe) que incluye la base de la lengua, las amígdalas, el paladar blando y las paredes de la faringe. Los dos tipos de cánceres de orofaringe son el cáncer de orofaringe con VPH positivo, que es causado por una infección oral del virus del papiloma humano (VPH) y el cáncer de orofaringe con VPH negativo, que está relacionado con el consumo de alcohol, tabaco o ambos. El OPSCC se diagnostica con frecuencia en una etapa avanzada, ya que la enfermedad a menudo causa síntomas mínimos diferentes a la metástasis a los ganglios linfáticos del cuello.

Las células tumorales liberan microARN (miARN) que contienen pequeñas vesículas extracelulares en su entorno extracelular y estas vesículas están presentes en la sangre circulante. Por lo tanto, el contenido de miARN de las pequeñas vesículas extracelulares circulantes tiene el potencial de proporcionar una firma molecular única para múltiples posibilidades, como el diagnóstico, el pronóstico y la vigilancia de cánceres.

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.

Estudios previos han sugerido que los miARN son biomarcadores potenciales para el diagnóstico temprano, el pronóstico, la recurrencia y la presencia de enfermedad metastásica en el cáncer escamocelular de cabeza y cuello. Sin embargo, no existe un acuerdo generalizado sobre un panel de miARN con utilidad clínicamente significativa para los cánceres escamocelulares de cabeza y cuello. Esto podría deberse a variaciones en la recolección, almacenamiento, preprocesamiento y aislamiento del ARN, pero varios informes han indicado que la selección y reproducibilidad de biomarcadores se ha visto muy afectada por los métodos utilizados para el análisis de datos. Los principales problemas del análisis parecen ser el sobreajuste del modelo y la aplicación incorrecta de técnicas estadísticas.

Buscando mejores herramientas para el diagnóstico del cáncer de cabeza y cuello, los investigadores de la Universidad de Flinders (Adelaida, Australia), desarrollaron un método estadístico sólido para identificar una firma de miARN que pudiese diferenciar los controles y los pacientes con enfermedad inflamatoria de los pacientes con OPSCC positivo para el virus del papiloma humano (VPH+).

Para este estudio, los investigadores recolectaron pequeñas vesículas extracelulares del suero de 20 pacientes control, 20 pacientes con enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) y 40 pacientes con OPSCC VPH+ localmente avanzado. Los microARN se purificaron y se determinó el perfil de expresión con la tecnología, OpenArray, de ThermoFisher Scientific (Waltham, MA, EUA). Se desarrolló un método novedoso de validación cruzada, utilizando regresión de lazo, para estabilizar la selección de miARN para su inclusión en un modelo de predicción. El método, denominado StaVarSel (para la selección de variable estable), se utilizó para derivar una firma de biomarcador de diagnóstico.

Los resultados revelaron que un enfoque de validación cruzada estándar no pudo producir una firma de biomarcador con una buena capacidad predictiva de validación cruzada. Por el contrario, StaVarSel produjo un modelo de regresión que contiene 11 relaciones de miARN con potencial utilidad clínica.

El autor principal, el Dr. Damian Hussey, investigador en medicina y salud pública de la Universidad de Flinders, dijo: “Los microARN son biomarcadores posibles para el diagnóstico temprano, el pronóstico, la recurrencia y la presencia de enfermedad metastásica del cáncer escamocelular de cabeza y cuello. Sin embargo, no hay acuerdo generalizado sobre un panel de los miARN con utilidad clínicamente significativa para los cánceres escamocelulares de cabeza y cuello”.

El ensayo de diagnóstico con biopsia líquida para el cáncer de cabeza y cuello se describió en la edición en línea del 10 de julio de 2020 de la revista Journal of Translational Medicine.

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Universidad de Flinders