Diagnostican el cáncer pancreático pediátrico a partir de fragmentos de ADNlc en la orina

Aunque es poco común, el pancreatoblastoma es el tumor pancreático más común en los niños pequeños. Rara vez se ha informado un carcinoma de origen de células acinares en niños mayores. El adenocarcinoma ductal y sus muchas variantes son los tumores pancreáticos más comunes en adultos, pero son extremadamente raros en niños.

El ADN libre de células (ADNlc) en la orina es un analito prometedor para el diagnóstico no invasivo. Sin embargo, el ADNlc en orina está muy fragmentado. Se desconoce si las características de estos fragmentos reflejan la arquitectura genómica subyacente. En comparación con el ADNlc de individuos sanos, los patrones de fragmentación derivados de tumores que terminan en regiones protegidas de forma recurrente ocurrieron con mayor frecuencia en la orina.

Un equipo de científicos del Instituto de Investigación de Genómica Traslacional (Phoenix, AZ, EUA) y sus colegas médicos, utilizaron la secuenciación del genoma completo (WGS) en 30 muestras de orina y 15 de plasma de pacientes sanos para determinar la distribución del tamaño de los fragmentos de ADNlc. El grupo también evaluó muestras de orina de ocho pacientes sanos y de 22 pacientes con cáncer en estadio I-IV (10 de cáncer pediátrico y 12 de cáncer de páncreas).

El equipo informó que la distribución del tamaño de los fragmentos de ADNlc en orina mostró múltiples picos fuertes entre 40 y 120 pares de bases (pb) con un tamaño modal de 81 y una periodicidad aguda de 10 pb, lo que sugiere una protección transitoria contra la degradación completa. Estas propiedades fueron robustas a las perturbaciones preanalíticas, como la recolección en el hogar y el retraso en el procesamiento. La cobertura de secuenciación de todo el genoma de los fragmentos de ADNlc en la orina reveló regiones protegidas de forma recurrente (RPR) conservadas en todos los individuos, con superposición parcial con mapas de posicionamiento de nucleosomas inferidos a partir del ADNlc plasmático. Los extremos de los fragmentos de ADNc se agruparon aguas arriba y aguas abajo de las RPR, y las frecuencias de nucleótidos de los extremos de los fragmentos indicaron la digestión enzimática del ADNlc de la orina. En comparación con el plasma, los patrones de fragmentación en el ADNlc urinario mostraron una mayor correlación con la expresión génica y la accesibilidad a la cromatina en las células epiteliales del tracto urinario.

Para garantizar que las elevaciones en las RPR, basadas en fragmentos, estuvieran relacionadas con el tumor de los pacientes y no con otras respuestas fisiológicas, el equipo comparó la fracción de fragmentos aberrantes (FAF) en regiones genómicas con ganancias y pérdidas en el número de copias en el ADN tumoral. Vieron que las FAF en la orina aumentaron en las regiones donde el ADN del tumor de los pacientes tenía una ganancia en el número de copias, a pesar de que los cambios en el número de copias estaban por debajo del límite de detección en el ADN del tumor circulante en la orina (ADNtc). El equipo determinó que el ADNlc de la orina derivada de tumores exhibe FAF más altas que terminan dentro de las RPR. Al comparar la fracción de fragmentos aberrantes y las frecuencias de nucleótidos de los extremos de los fragmentos, identificaron muestras de orina de pacientes con cáncer con un área bajo la curva de 0,89.

Muhammad Murtaza, MBBS, PhD, profesor asociado y autor principal del estudio, dijo: “Cuando miras el plasma, encuentras que el tamaño del fragmento en las regiones de cromatina cerradas, en promedio, es un poco más largo que el tamaño del fragmento en las regiones de cromatina abierta. Encontramos una tendencia similar para el tamaño de los fragmentos en las muestras de orina”.

Los autores concluyeron que sus resultados revelaron un posicionamiento genómico no aleatorio de fragmentos de ADNlc en la orina y sugirieron que el análisis de patrones de fragmentación a través de loci genómicos protegidos de forma recurrente puede servir como diagnóstico para el cáncer. El estudio fue publicado el 17 de febrero de 2021 en la revista Science Translational Medicine.

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Instituto de Investigación de Genómica Traslacional