Técnica de biopsia líquida detecta las células tumorales circulantes en los pacientes con cáncer de pulmón no microcítico

Una técnica de biopsia líquida basada en la hexoquinasa-2, una enzima clave en el metabolismo de la glucosa, es capaz de detectar células tumorales circulantes (CTC) en pacientes con cáncer de pulmón de células no microcíticas (CPCNM).

A diferencia de otros tipos de cáncer epitelial, las CTC se detectan con menos frecuencia en la sangre periférica de pacientes con CPCNM utilizando métodos de detección basados en marcadores epiteliales, a pesar de la naturaleza agresiva del CPCNM, que representa más del 80% de todos los casos de cáncer de pulmón.

Para detectar mejor las CTC en pacientes con CPCNM, los investigadores del Instituto para la Biología de Sistemas (Seattle, WA, EUA) demostraron el valor de usar hexoquinasa-2 (HK2) como un marcador asociado a la función metabólica para la detección de las CTC.

Para este estudio, los investigadores utilizaron el método CellSearch de Menarini Silicon Biosystems Inc. (Huntington Valley, PA, EUA). CellSearch es la única plataforma aprobada por la Administración de Medicamentos y Alimentos de [EUA] para el aislamiento de CTC. Este método se basa en el uso de nanopartículas de hierro recubiertas con una capa de polímero que lleva análogos de biotina, conjugados con anticuerpos contra EpCAM para la captura de las CTC. El aislamiento se acopla a un analizador para tomar imágenes de las células aisladas tras su coloración con conjugados de anticuerpos fluorescentes específicos. Se toman muestras de sangre en un tubo de EDTA después de añadir un conservante.

Al llegar al laboratorio, se centrifugan 7,5 mililitros de sangre y se colocan en un sistema de preparación. Este sistema primero enriquece inmunomagnéticamente las células tumorales mediante nanopartículas de ferrofluido y un imán. Posteriormente, las células recuperadas se permeabilizan y colorean con una coloración nuclear, un anticuerpo fluorescente conjugado contra CD45 (marcador de leucocitos) y citoqueratinas 8, 18 y 19 (marcadores epiteliales). Luego, la muestra se escanea en un analizador que toma imágenes de las coloraciones nucleares, la citoqueratina y el CD45.

Para ser considerada una CTC, una célula debe contener un núcleo, ser positiva para la expresión citoplasmática de citoqueratina, así como negativa para la expresión del marcador CD45, y tener un diámetro superior a cinco micras. Si el número total de células tumorales que cumplen los criterios antes citados es de cinco o más, una muestra de sangre es positiva. En estudios realizados en pacientes con cáncer de próstata, mama y colon, la supervivencia media de los pacientes metastásicos con muestras positivas es de aproximadamente la mitad de la supervivencia media de los pacientes metastásicos con muestras negativas. Este sistema se caracteriza por una capacidad de recuperación del 93% y un límite de detección de una CTC por 7,5 mililitros de sangre total.

En el estudio actual, el uso de HK2 como biomarcador permitió el desarrollo de un método basado en la actividad metabólica para la identificación de una nueva población de CTC sin expresión de CK que normalmente se pasaba por alto con los métodos convencionales. Por lo tanto, los investigadores demostraron que en 59 pacientes con CPCNM con tumores primarios positivos para citoqueratina (CKpos), la HK2 permitió resolver las CTC negativas para citoqueratina (HK2altas/CKneg) como población prevalente en aproximadamente la mitad de las muestras de sangre periférica con recuentos de CTC positivos.

“El uso de HK2 como marcador de células tumorales nos permite revelar una nueva población de células tumorales circulantes a la que no se puede acceder y que normalmente se pasa por alto con los métodos actuales de detección de CTC, basados en marcadores epiteliales”, dijo el autor principal, el Dr. Wei Wei, profesor asistente del Instituto de Biología de Sistemas. “Además, se puede aprovechar este enfoque para anticipar la respuesta a la terapia del paciente con NSCLC, antes de que reciba la terapia del cáncer y, de manera más general, será útil para identificar las CTC de pacientes con una amplia variedad de cánceres, independientemente de los rasgos epiteliales”.

El estudio de la biopsia líquida con hexoquinasa-2 se publicó en la edición en línea del 16 de marzo de 2021 de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Enlace relacionado:
Instituto para la Biología de Sistemas
Menarini Silicon Biosystems Inc.