Click Chip detecta biomarcadores de cáncer hepático en estadio precoz en las vesículas extracelulares

El carcinoma hepatocelular (CHC) es la cuarta causa más común de muerte relacionada con el cáncer en todo el mundo. El mal pronóstico del CHC se puede atribuir al hecho de que el diagnóstico a menudo se realiza en una etapa tardía del desarrollo de la enfermedad.

La detección temprana del CHC es fundamental para reducir las altas tasas de mortalidad por este cáncer, ya que existen intervenciones terapéuticas potencialmente curativas disponibles para tratar el CHC en estadio temprano. El desarrollo de diagnósticos no invasivos para el CHC en estadio temprano puede beneficiar significativamente a los pacientes cirróticos con riesgo de desarrollar CHC.

Un equipo de científicos de la Universidad de California, Los Ángeles (Los Ángeles, CA, EUA) desarrolló un sistema de purificación de vesículas extracelulares (VE) del CHC (llamado VE Click Chips) mediante la integración sinérgica de cócteles de anticuerpos multimarcadores, de VE mediadas por química covalente de captura/liberación, sustratos nanoestructurados y mezcladores caóticos de microfluidos. La plataforma Click Chip comprende un chip de microfluidos personalizado que integra sustratos de anticuerpos con tetrazina (Tz) injertados en sustratos de nanoalambres de silicona con una red de microcanales alterados para inducir una mezcla caótica. Para realizar la captura mediada por ligadura biortogonal, el equipo injerta anticuerpos de captura modificados con transcicloocteno (TCO) para las VE en una muestra líquida, como sangre u orina. Cuando la muestra pasa por el chip, Tz y TCO reaccionan y se unen a las VE.

Luego, el grupo inyectó muestras de plasma de 150 μl en VE Click Chips de una cohorte de 153 pacientes, incluidos 46 pacientes con CHC sin tratamiento previo y un grupo de control que incluía pacientes con cirrosis hepática, hepatitis B/C crónica sin cirrosis hepática y otros cánceres con o sin metástasis y donantes sanos. Después de inmovilizar las VE específicas del CHC en la plataforma Click Chip, el equipo eluyó las VE objetivo de los chips.

Para evitar señales de VE no específicos de CHC, el equipo de Tseng detectó y cuantificó la expresión génica específica de las VE del CHC después de extraer el ARNm mediante la lisis de las VE recolectados de las muestras de plasma. Después de procesar un panel personalizado con el instrumento QX200 ddPCR, (Bio-Rad, Hércules, CA. EUA), el equipo analizó los datos para cuantificar el número de copias de las transcripciones de genes detectadas para cada gen y calculó una puntuación digital que diferencia a los pacientes con CHC de los pacientes cirróticos en riesgo.

Los investigadores encontraron que la VE Click Chip tenía una sensibilidad clínica del 94% y una especificidad del 89% con un área bajo la curva operativa de 0,93, para la detección de CHC en estadio temprano. Además, la VE Click Chip pudo diferenciar el CHC del no cáncer (cirrosis hepática, hepatitis crónica y donantes sanos) y otras cohortes de cáncer, con una sensibilidad clínica de aproximadamente el 96% y una especificidad del 89%.

Hsian-Rong Tseng, PhD, un profesor de farmacología molecular y médica y autor principal del estudio, dijo: “Queríamos apuntar directamente a las VE derivados de tumores y, por lo tanto, usar la química Click Chip para purificar las VE, en lugar de antígeno-anticuerpo o métodos de aislamiento de VE basados en inmunoafinidad”. Señaló que los marcadores de superficie de VE de Click Chip se pueden reemplazar con diferentes marcadores específicos de tumores para capturar otros tipos de VE derivadas de tumores. Su equipo ha descubierto que las VE Click Chip se pueden utilizar para purificar las VE derivadas de tumores tanto en el sarcoma de Ewing como en el cáncer de hígado mediante la aplicación de diferentes marcadores. El estudio fue publicado el 7 de septiembre de 2020 en la revista Nature Communications.

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Universidad de California, Los Ángeles