Avances en métodos de alta tecnología para la detección del cáncer de cuello uterino

El cáncer de cuello uterino, que casi siempre es causado por el virus del papiloma humano (VPH), es el cuarto cáncer más común del mundo, con un diagnóstico de más de 500.000 casos anualmente.

La prueba de Papanicolaou (Pap), introducida en la década de 1940 por George Papanicolaou, ayuda a los patólogos a examinar la morfología de las células cervicales exfoliadas. Aproximadamente el 80% del cáncer de cuello uterino se puede prevenir mediante programas de detección bien organizados y de alta calidad que utilicen pruebas de Papanicolaou con intervalos de detección de tres a cuatro años. Sin embargo, este enfoque aún no ha tenido un impacto similar en los países en desarrollo. De las aproximadamente 311.000 muertes anuales por cáncer de cuello uterino, más del 85% de ellas ocurren en países de ingresos bajos y medianos (PIBM). Un programa de cribado basado en citologías eficaces requiere laboratorios de citología de alta calidad, personal debidamente capacitado y cribado repetido a intervalos regulares debido a la baja sensibilidad de una única prueba de Papanicolaou; estos ingredientes todavía no se pueden conseguir en muchos países de ingresos bajos y medianos.

En este sentido, se han desarrollado nuevas tecnologías en el punto de atención (POC) para proporcionar resultados de pruebas en tiempo real, mejorar la eficiencia de las técnicas y aumentar la detección del cáncer de cuello uterino. Un artículo de revisión reciente, preparado por investigadores del Hospital General de Massachusetts (Boston, EUA), examinó y discutió algunas de las últimas innovaciones. La revisión destacó cómo los avances emergentes en nanotecnologías y aprendizaje automático podrían (1) complementar o suplantar los métodos existentes de detección del cáncer de cuello uterino y (2) sortear directamente los obstáculos de detección existentes en los países de ingresos bajos y medianos.

Entre los desarrollos más recientes descritos en la revisión se encuentran:

1. Plataforma de fluorescencia multiplexada para la detección de anticuerpos frente al VPH 16 E7.
El desarrollo de cánceres relacionados con el VPH se asocia con anticuerpos IgG, principalmente contra las oncoproteínas E6 y E7. Los anticuerpos contra el VPH E7 se detectaron con mayor frecuencia en mujeres con cáncer de cuello uterino invasivo (30,3%) que en mujeres con NIC 2/3 (19,5%) y NIC 0/1 (6,6%). Se ha explorado una plataforma de detección de fluorescencia multiplexada POC para detectar anticuerpos contra la oncoproteína E7 del VPH 16 en el plasma del paciente. Se utilizaron filtros de interferencia y electrónica de lectura de bajo costo para ayudar a aprovechar la integración de tiempo de las señales de salida para mejorar la exactitud.

2. Nanocomplejos asistidos por enzimas para la identificación visual de ácidos nucleicos mediante plataformas (enVision). Una plataforma molecular llamada enVision (nanocomplejos asistidos por enzimas para la identificación visual de ácidos nucleicos) permite supuestamente la detección visual y modular de los ácidos nucleicos del VPH (tanto ADN como ARN) sin amplificación del ácido nucleico diana. La detección se produce a través de tres pasos funcionales: reconocimiento del objetivo, mejora de la señal independiente del objetivo y detección visual.

3. Ensayo AmpFire Multiplex HPV. El Análisis AmpFire Multiplex HPV, desarrollado por Atila Biosystems (Mountain View, CA, EUA), detecta 15 genotipos de VPH de alto riesgo y, al mismo tiempo, genotipifica el VPH 16 y el VPH 18 en un solo tubo. El ensayo multiplex utiliza cebadores específicos de secuencia para apuntar a los genotipos de VPH de interés y amplificar sus respectivas secuencias en un sistema de amplificación isotérmico. Una vez amplificadas, las sondas de baliza molecular específicas se unen a los productos para crear una señal de fluorescencia detectable. El componente clave que separa este ensayo de otros ensayos comerciales es que las pruebas detectan el VPH en muestras fijadas con formalina e incluidas en parafina (FFPE).

4. Monitoreo de inteligencia artificial para el VPH (AIM-HPV)
Además de las tecnologías de hardware avanzadas, una plataforma de monitoreo de inteligencia artificial para el VPH (AIM-HPV) aprovecha las tácticas de aprendizaje profundo para facilitar los análisis de POC. Aquí, la microholografía digital produce fácilmente datos de imagen de alta calidad, incluso a niveles submicrónicos, a través de un sistema óptico simple y sin lentes. La plataforma detecta los ácidos nucleicos diana dentro de los cepillos cervicales introducidos en un kit de extracción de ADN desechable.

El autor principal de la revisión, el Dr. Caesar Castro, profesor asociado de oncología en el Hospital General de Massachusetts, dijo: “La prueba de Papanicolaou ha hecho maravillas en términos de reducción de la mortalidad por un cáncer que es muy tratable cuando se detecta temprano y casi invariablemente fatal cuando se capta tarde. Y ni siquiera es una gran prueba. Parte de su imperfección es que hay subjetividad en ella. El ojo entrenado es el paso limitante en el proceso. El ojo inexperto, o el ojo relativamente inexperto, puede pasar por alto los cánceres”.

La revisión de los avances en la detección del cáncer de cuello uterino se publicó en la edición en línea del 30 de marzo de 2021 de la revista Biophysics Reviews.

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Hospital General de Massachusetts
Atila Biosystems