Método ultrasensible detecta mutaciones cancerígenas de baja frecuencia

La biopsia líquida se ha convertido en un método prometedor para la detección del cáncer y la monitorización del tratamiento, aunque su impacto clínico se ha visto limitado por los niveles extremadamente bajos de ADN tumoral circulante en sangre. Estos fragmentos raros suelen quedar ocultos por la abundancia de ADN normal y errores de secuenciación de fondo, lo que dificulta especialmente la detección temprana del cáncer y la monitorización de la enfermedad residual. Un nuevo método demuestra que la eliminación selectiva del ADN normal antes de la secuenciación puede amplificar drásticamente las mutaciones raras del cáncer, lo que permite una detección fiable incluso en frecuencias que antes se consideraban indetectables.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Corea (Seúl, Corea del Sur), en colaboración con diversos socios de investigación, han desarrollado una estrategia de enriquecimiento de secuenciación basada en CRISPR, diseñada para mejorar la sensibilidad de las pruebas de biopsia líquida, a la vez que reduce el ruido de fondo y los costes de secuenciación. El método se basa en una enzima CRISPR de alta fidelidad, diseñada para distinguir diferencias de una sola base en el ADN.

Al escindir selectivamente el ADN normal perfectamente compatible y preservar las secuencias mutantes, este enfoque enriquece el ADN tumoral circulante antes de la secuenciación, lo que permite detectar variantes raras por encima de las tasas de error intrínsecas. Este enriquecimiento selectivo funciona como un proceso integrado de reducción de ruido que puede integrarse en los flujos de trabajo de secuenciación estándar, con o sin identificadores moleculares únicos.

La estrategia es compatible con el análisis multiplexado, lo que permite la interrogación simultánea de múltiples puntos críticos de mutación relacionados con el cáncer en un solo ensayo. Dado que el enriquecimiento se produce antes de la secuenciación, el método mejora la eficiencia y reduce la necesidad de una secuenciación a mayor profundidad, lo que lo hace más práctico para el uso clínico rutinario.

La técnica se validó mediante secuenciación de Sanger, secuenciación de nueva generación y materiales de referencia de ADN libre celular. En estas pruebas, las frecuencias de alelos variantes se multiplicaron por diez, lo que permitió detectar mutaciones presentes en aproximadamente el 0,005 %. En pacientes con leucemia mieloide aguda, las señales débiles de mutación de NRAS asociadas con enfermedad mínima residual se hicieron claramente detectables.

Las pruebas multiplex en los puntos calientes de EGFR y KRAS mejoraron la concordancia entre el plasma y el tejido tumoral en pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas y cáncer de páncreas, incluyendo casos en etapa temprana. Las mejoras generales en la sensibilidad variaron entre veinte y sesenta veces, manteniendo una alta especificidad, con un límite de detección calculado del 0,034 % de frecuencia alélica variante utilizando 50 ng de ADN de entrada. Estos resultados sugieren que este método puede identificar con fiabilidad mutaciones diminutas asociadas al cáncer que suelen perderse en el ruido de secuenciación.

Los hallazgos, publicados en Advanced Materials, respaldan amplias aplicaciones en la detección temprana de múltiples cánceres, la monitorización de la enfermedad mínima residual y el seguimiento de mutaciones de resistencia emergentes del tratamiento. Los trabajos futuros se centrarán en traducir esta estrategia en paneles de diagnóstico clínicamente utilizables y en ampliar la validación a cohortes más amplias de pacientes.

"Nuestros hallazgos sugieren que este método tiene un potencial considerable para desarrollar paneles de diagnóstico destinados a detectar múltiples mutaciones de ADN tumoral circulante de baja frecuencia para la detección temprana del cáncer, diagnósticos complementarios y monitoreo de la enfermedad residual mínima", dijo el profesor Junseok W Hur, investigador principal del estudio.

Enlaces relacionados:
Facultad de Medicina de la Universidad de Corea

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