Algoritmo permite detección no invasiva del esófago de Barrett y cáncer de esófago

En los últimos 40 años, los casos de cáncer de esófago se han quintuplicado entre la población occidental y actualmente es el octavo cáncer más común y la sexta causa más frecuente de muerte relacionada con el cáncer en el mundo. Según las estimaciones, entre el 5 % y el 12 % de los pacientes que padecen enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) tienen esófago de Barrett (EB). Sin embargo, la cifra real sigue siendo desconocida, ya que la mayoría de los casos de EB no se diagnostican. Por lo general, la determinación de los pacientes que tienen cáncer de esófago o afecciones precancerosas como EB o displasia de alto grado se realiza mediante endoscopia, un procedimiento invasivo que se lleva a cabo en pacientes bajo anestesia. Ahora, los investigadores han desarrollado un algoritmo de biomarcadores después de estudiar los biomarcadores conocidos por su participación en los cánceres gastrointestinales. Cuando se combina con un método no invasivo para recolectar células esofágicas para su examen, este algoritmo de biomarcadores podría permitir a los médicos identificar a los pacientes que tienen cáncer de esófago o EB. El método, si se valida en estudios posteriores, podría utilizarse como una prueba refleja para determinar qué pacientes pueden optar por la endoscopia para obtener un diagnóstico definitivo.

El algoritmo desarrollado por investigadores de John Hopkins Medicine (Baltimore, MD, EUA) incluyó la metilación de los genes USP44, TBC1D30 y NELL1, que han sido ampliamente estudiados como marcadores de diagnóstico en cánceres y en la biología del cáncer. La metilación es un proceso químico que puede afectar la expresión genética y podría desempeñar un papel en el desarrollo del cáncer. Se ha demostrado anteriormente que USP44 es un marcador de cánceres de próstata, hígado y colorrectal. También se ha demostrado que TBC1D30 está altamente metilado en el cáncer colorrectal. Se ha demostrado que NELL1 es un marcador de diagnóstico tanto de EB como de cáncer colorrectal, mientras que la hipermetilación de NELL1 se ha implicado en la génesis de cánceres gástricos, de riñón y de pulmón.

Durante el estudio, los investigadores consultaron seis conjuntos de datos dentro de la base de datos Gene Expression Omnibus en busca de biomarcadores que estuvieran metilados al menos en un 30 % en el esófago de Barrett, pero menos del 5 % en los tejidos normales. Identificaron 30 biomarcadores candidatos para un estudio más profundo. Las pruebas de laboratorio posteriores utilizando la reacción en cadena de la polimerasa basada en la metilación condujeron a la selección de 12 de estos biomarcadores por demostrar niveles de metilación significativamente más altos en el esófago de Barrett que en los tejidos normales. A continuación, los investigadores seleccionaron siete de estos 12 biomarcadores (GRAMD1B, USP44, HOXB13, A1BG, SPX, TBC1D30 y eg00720137), así como otros cinco biomarcadores (CDH13, FLT3, NELL1, TAC1 y SSTI) identificados en su investigación anterior, para análisis adicionales. El equipo evaluó primero los biomarcadores en 21 pares de tejidos normales y de Barrett archivados de pacientes con esófago de Barrett. Luego, evaluaron los biomarcadores en 234 muestras de esponjas esofágicas no endoscópicas recolectadas de pacientes con EB, así como de pacientes de control (otros) sometidos a endoscopia.

Esta cohorte incluyó a 78 personas con un esófago normal, 77 con EB, 12 con displasia de alto grado, cinco con displasia de bajo grado, una con displasia indeterminada y 61 con adenocarcinoma de esófago. Para obtener estas muestras, se hizo que los participantes del estudio tragaran una pequeña esponja comprimida en una cápsula de gelatina con una cuerda atada a ella. Después de que la cápsula termina en el fondo del esófago, su recubrimiento de gelatina se disuelve, expandiendo la esponja. Luego, un médico tira suavemente de la cuerda para recuperar la esponja, que recoge células del esófago en el camino de regreso hacia arriba. Las muestras se tomaron inmediatamente antes de la endoscopia o durante el seguimiento ambulatorio dentro de los tres meses posteriores a la endoscopia. Todos los participantes tenían un diagnóstico confirmado de cáncer de esófago, EB o displasia de alto grado, o una biopsia que mostraba la ausencia de estas afecciones. Los participantes tenían una edad media de 65 años y la mayoría eran hombres (66 %) y se encontraban en los Estados Unidos (82 %).

Las muestras recogidas de las esponjas se dividieron en un conjunto de entrenamiento de 199 muestras y un conjunto de prueba de 35 muestras. Se probaron los 12 biomarcadores en las 199 muestras. Basándose en los resultados del conjunto de entrenamiento, los investigadores diseñaron un algoritmo de tres biomarcadores utilizando USP44, TBCD1D30, NELL1, edad y sexo. El estudio, publicado en el American Journal of Gastroenterology, muestra que este algoritmo arrojó un área bajo la curva (AUC) de cerca de 0,97 en la identificación de tejido sano frente a cáncer de esófago y displasia de alto grado, lo que sugiere que funcionó muy bien. Al ampliar la capacidad de identificar pacientes de control sanos frente a pacientes con EB y displasia de alto grado o cáncer de esófago combinados, el AUC se situó en 0,86, lo que también fue bueno, según los investigadores.

“Nuestro estudio utilizó un proceso metódicamente riguroso para identificar biomarcadores, y creemos que este representa el primer estudio en seleccionar biomarcadores para el esófago de Barrett, el adenocarcinoma esofágico y la displasia de alto grado de esta manera”, dijo el autor principal del estudio, el Dr. Stephen Meltzer. “El objetivo de esta prueba de biomarcadores con esponja no es proporcionar un diagnóstico definitivo. Más bien, es informarles que pueden necesitar una endoscopia, porque los resultados de su prueba de metilación fueron anormales”.

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