Una técnica novedosa de biopsia líquida para diagnosticar los cánceres en niños

Una nueva técnica de biopsia líquida para el diagnóstico de cáncer en pacientes pediátricos, detecta y cuantifica firmas epigenéticas basadas en patrones de fragmentación de ADN libre de células (ADNlc).

El análisis de biopsia líquida de ADNlc circulante de sangre periférica se ha convertido en una valiosa herramienta de diagnóstico en oncología, ya que la recolección de muestras es rápida y mínimamente invasiva. En pacientes con cáncer, el ADNlc consiste en parte de ADN tumoral circulante derivado del cáncer (ADNtc), y se ha demostrado que las alteraciones genéticas y epigenéticas relacionadas con el tumor se pueden detectar analizando el ADNlc en pacientes con cáncer. Como consecuencia, el análisis de ADNlc es muy prometedor para la oncología de precisión y las terapias personalizadas, y actualmente está en evaluación en una amplia gama de estudios clínicos. Sin embargo, el uso de la biopsia líquida para los cánceres infantiles se ha visto obstaculizado hasta ahora por el hecho de que muchos tumores infantiles tienen pocas alteraciones genéticas detectables en el ADNlc.

Para mejorar esta situación, los investigadores del Instituto de Investigación del Cáncer Infantil de St. Anna (Viena, Austria), introdujeron un método de análisis genético/epigenético integrado y demostraron su utilidad en 241 perfiles profundos de secuenciación del genoma completo de 95 pacientes con sarcoma de Ewing y 31 pacientes con otros sarcomas pediátricos. El sarcoma de Ewing es un tipo de cáncer que puede ser un sarcoma óseo o un sarcoma de tejidos blandos. Los síntomas pueden incluir hinchazón y dolor en el sitio del tumor, fiebre y fractura de hueso. El sarcoma de Ewing se presenta con mayor frecuencia en adolescentes y adultos jóvenes y representa el 2% de los cánceres infantiles.

El método, introducido en el estudio actual, se basó en el análisis de los patrones de fragmentación de los pequeños fragmentos de ADN filtrados por los tumores al torrente sanguíneo, que reflejan la firma epigenética única de muchos cánceres infantiles.

Los resultados revelaron que el ADN tumoral en la sangre de pacientes con sarcoma de Ewing estaba muy fragmentado y de manera característica. Los investigadores identificaron una firma epigenética específica del sarcoma de Ewing entre los patrones de fragmentación regional en todo el genoma y presentaron un método bioinformático para la cuantificación precisa de estas firmas epigenéticas en el ADNlc. En última instancia, llevaron a cabo uno de los estudios de secuenciación de ADNlc más grandes para el cáncer infantil, lo que resultó en un análisis genético y epigenético detallado de los tumores del sarcoma de Ewing utilizando biopsias líquidas.

“Identificamos previamente firmas epigenéticas únicas del sarcoma de Ewing. Razonamos que estas firmas epigenéticas características, deberían conservarse en los patrones de fragmentación del ADN derivado del tumor que circula en la sangre. Esto nos proporcionaría un marcador muy necesario para el diagnóstico precoz y la clasificación tumoral utilizando el concepto de biopsia líquida”, dijo la autora principal, la Dra. Eleni Tomazou, investigadora principal del grupo de medicina de precisión basada en epigenomas del Instituto de Investigación del Cáncer Infantil St. Anna.

El estudio actual dio a conocer el algoritmo LIQUORICE para detectar ADN tumoral circulante basado en firmas de cromatina específicas del cáncer. “Al alimentar estos algoritmos de aprendizaje automático con nuestros extensos datos de secuenciación del genoma completo de ADN, derivado de tumores en el torrente sanguíneo, el análisis se vuelve altamente sensible y, en muchos casos, supera los análisis genéticos convencionales”, dijo la Dra. Tomazou. “En este momento, la mayoría de los pacientes reciben dosis muy altas de quimioterapia, mientras que algunos pacientes se pueden curar con una terapia menos severa, lo que reduciría su riesgo de desarrollar otros cánceres más adelante en la vida. Existe una necesidad médica real de ensayos clínicos adaptativos y tratamientos personalizados para los tumores óseos en niños”.

El estudio de biopsia líquida pediátrica se publicó en la edición en línea del 28 de mayo de 2021 de la revista Nature Communications.

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Instituto de Investigación del Cáncer Infantil de St. Anna