Pruebas novedosas para la detección de biomarcadores en heces detectan el cáncer colorrectal y la enfermedad intestinal inflamatoria

Dos artículos recientes describieron el uso de nuevos biomarcadores de proteínas en las heces en las pruebas de detección para diagnosticar el cáncer colorrectal (CCR) y la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).

El riesgo atribuible de desarrollar EII (colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn) es de aproximadamente 0,5% en la población general, y la EII afecta a aproximadamente 1,6 millones de estadounidenses, incluidos 80.000 niños. Con más del 20% de los casos diagnosticados antes de los 17 años, la EII es una de las enfermedades crónicas gastrointestinales más comunes que afectan a niños y adolescentes. A nivel mundial, más de un millón de personas contraen cáncer colorrectal cada año, lo que resulta en más de 715.000 muertes. El CCR ha sido la segunda causa más común de cáncer en mujeres (9.2% de los diagnósticos) y la tercera causa más común en hombres (10.0%), y ha sido la cuarta causa más común de muerte por cáncer después del cáncer de pulmón, estómago e hígado. Las personas con enfermedad intestinal inflamatoria (colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn) tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de colon.

Los investigadores de la Universidad de Houston (TX, EUA, www.uh.edu), realizaron estudios para identificar y validar los biomarcadores de proteínas en las heces para el diagnóstico de CCR y EII. En un estudio, publicado en la edición en línea del 12 de junio de 2021 de la revista Journal of Gastroenterology, se utilizó una nueva detección con aptámeros de 1317 proteínas para descubrir proteínas elevadas en las heces de pacientes con CCR, en comparación con controles sanos (HC). Un total de 92 proteínas se elevaron significativamente en las muestras de CCR en comparación con las de los HC. Entre los caucásicos, las cinco proteínas más discriminatorias entre las 16 proteínas seleccionadas, ordenadas por su capacidad para diferenciar el CCR del adenoma y los controles sanos, fueron la MMP9, la haptoglobina, la mieloperoxidasa, el fibrinógeno y la adiponectina. Excepto la mieloperoxidasa, los marcadores se asociaron significativamente con la profundidad de la invasión tumoral.

En otro estudio, que se publicó en la edición en línea del 28 de junio de 2021 de la revista Nature Communications, se realizó una detección basada en aptámeros de 1129 proteínas de las heces utilizando muestras de heces de una cohorte de EII. Los resultados del cribado revelaron que, de las 20 proteínas posteriormente validadas por ELISA, la ferritina fecal, fibrinógeno, haptoglobina, hemoglobina, lipocalina-2, MMP-12, MMP-9, mieloperoxidasa, PGRP-S, propidina, resistina, serpina A4 y TIMP-1, estaban significativamente elevadas tanto en la colitis ulcerosa (CU) como en la enfermedad de Crohn (EC) en comparación con los controles.

Los aptámeros son especies de ácidos nucleicos que se han diseñado mediante rondas repetidas de selección in vitro para unirse a varios objetivos moleculares, como moléculas pequeñas, proteínas, ácidos nucleicos e incluso células, tejidos y organismos. Los aptámeros son útiles en aplicaciones biotecnológicas y terapéuticas, ya que ofrecen propiedades de reconocimiento molecular que rivalizan con las de los anticuerpos. Además de su reconocimiento discriminado, los aptámeros ofrecen ventajas sobre los anticuerpos, ya que pueden manipularse completamente en un tubo de ensayo, se producen fácilmente mediante síntesis química, poseen propiedades de almacenamiento deseables y provocan poca o ninguna inmunogenicidad en aplicaciones terapéuticas.

“El aspecto único de ambos informes de investigación es que analizamos muestras de heces de manera integral, y no solo en una o dos moléculas favoritas”, dijo el autor principal, la Dra. Chandra Mohan, profesora de ingeniería biomédica en la Universidad de Houston. “Pescamos con una red amplia, y esto nunca se había hecho antes. Con los nuevos biomarcadores, podemos predecir si la enfermedad empeorará o si los intestinos se inflamarán más. Las proteínas de las heces analizadas al inicio del estudio pueden predecir cómo podría progresar la enfermedad en las semanas y meses siguientes. Para cuando aparezca la sangre, puede que sea demasiado tarde, y hay otras proteínas que aparecen en las heces si alguien tiene cáncer de colon, y pueden aparecer mucho antes que cuando aparece la sangre. Demostramos la utilidad de las detecciones proteómicas integrales basadas en aptámeros en la identificación de nuevos biomarcadores de enfermedades para la EII que superan al estándar de oro actual, la calprotectina fecal”.

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University of Houston