Biopsia líquida en sangre y orina detecta mutaciones tempranas del cáncer colorrectal

El cáncer colorrectal en etapa temprana es difícil de evaluar de forma no invasiva porque las mutaciones derivadas del tumor aparecen a niveles extremadamente bajos en sangre y orina, lo que pone a prueba la sensibilidad, el costo y el tiempo de respuesta de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) convencional y de la secuenciación de nueva generación (NGS) ultraprofundas. La biopsia líquida permite realizar pruebas repetidas, mínimamente invasivas y adecuadas para la detección temprana y el seguimiento de recurrencias.

Un equipo ha ampliado ahora una biopsia líquida basada en microarrays plasmónicos para detectar mutaciones de KRAS en plasma y orina de pacientes en etapa 0–I. Nuevos hallazgos demuestran una concordancia superior al 90% entre los análisis de líquido y de tejido.

El Instituto Coreano de Ciencia de Materiales (KIMS; Changwon, Corea del Sur) desarrolló una plataforma de biopsia líquida basada en plasmónica para la detección ultrasensible de mutaciones en KRAS en la sangre y la orina de pacientes con cáncer colorrectal en etapa temprana. La plataforma permite analizar mutaciones de forma no invasiva a partir de distintos tipos de muestras y fue diseñada para superar limitaciones analíticas clave en las fases iniciales de la enfermedad. El trabajo amplía el método de micromatrices plasmónicas del grupo a un biomarcador del cáncer colorrectal, manteniendo su desempeño en diferentes matrices.

El método combina la amplificación selectiva de mutaciones con el aumento de la señal plasmónica, lo que permite detectar con gran sensibilidad pequeñas cantidades de ADN con mutaciones en KRAS en presencia de un exceso de ADN de tipo silvestre. Al combinar la amplificación selectiva con la intensificación de la señal óptica, la plataforma identifica mutaciones presentes en concentraciones mínimas que suelen pasar inadvertidas en los ensayos habituales. Este enfoque busca reducir las limitaciones de sensibilidad, costo y tiempo de respuesta asociadas con la PCR y la secuenciación de nueva generación de ultraprofundidad en las etapas tempranas de la enfermedad.

En una evaluación de viabilidad traslacional, los investigadores analizaron tejido tumoral, plasma y orina emparejados de pacientes con cáncer colorrectal en etapa 0 y etapa I. La plataforma logró una concordancia superior al 90% en el estado de mutación de KRAS entre los tres tipos de muestra. El estudio demuestra que el análisis preciso de mutaciones es factible en pacientes en etapa temprana mediante muestras no invasivas.

Los hallazgos se publican en npj Precision Oncology. El equipo del KIMS había demostrado previamente la detección basada en plasmónica de mutaciones de EGFR en la sangre de pacientes con cáncer de pulmón con alta sensibilidad y ahora amplía la plataforma a KRAS en cáncer colorrectal, incluido el análisis basado en orina.

Según los investigadores, la plataforma integrada de nanomateriales plasmónicos y biodiagnóstico podría ampliarse a otros tipos de cáncer y biomarcadores, con posibles aplicaciones en la detección temprana, el diagnóstico complementario, la evaluación de la respuesta al tratamiento, el monitoreo de la enfermedad residual mínima (ERM) y la vigilancia de la recurrencia.

“Este estudio demuestra tanto la aplicabilidad de nuestra plataforma de biopsia líquida plasmónica al cáncer colorrectal como la viabilidad del análisis de mutaciones cancerosas basado en orina. Planeamos seguir desarrollando la tecnología hasta convertirla en una plataforma diagnóstica de precisión aplicable a una amplia gama de cánceres para el diagnóstico temprano y el seguimiento de recurrencias”, dijo Minyoung Lee, investigadora sénior del Instituto Coreano de Ciencia de Materiales.

“Al integrar materiales plasmónicos con tecnologías bio-diagnósticas, seguiremos avanzando en plataformas diagnósticas de precisión de próxima generación”, añadió Sunggyu Park, investigador principal del KIMS y director del Centro de Investigación Estratégica Global TOP.

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