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Diferencias en el tamaño del ADN tumoral circulante respecto al ADN circulante normal

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Un estudio dirigido por la Universidad de Utah acaba de proporcionar información de gran utilidad para mejorar la calidad y precisión de las biopsias líquidas en oncología clínica.

biopsias líquidas. Imagen: Ernesto del Aguiila, (National Human Genome Research Institute, NIH, EE.UU. www.genome.gov)

Las biopsias líquidas analizan el ADN tumoral que liberan las células del cáncer al torrente sanguíneo. Imagen: Ernesto del Aguiila, (National Human Genome Research Institute, NIH, EE.UU. www.genome.gov).

En los últimos años las biopsias líquidas se han presentado como una alternativa de gran interés para el diagnóstico y pronóstico del cáncer. Estas biopsias están basadas en el análisis del ADN tumoral que liberan al torrente sanguíneo las células cancerosas al morir y ofrecen la posibilidad de tomar muestras repetidas sin recurrir a las tradicionales biopsias, en las que es necesario extraer una pieza del tumor para poder analizarla a nivel molecular.

El principal inconveniente técnico de las biopsias líquidas es diferenciar, en la muestra de plasma sanguíneo, los fragmentos de ADN que proceden de las células tumorales respecto a aquellos liberados por las células normales del paciente, que suponen la gran mayoría. Discriminar entre ambos ADNs es especialmente difícil en el caso de los tumores sólidos que no han metastatizado.

En un primer paso del trabajo, los investigadores estudiaron la formación de tumores en un modelo animal a partir de células humanas, sistema en el que sería más fácil detectar el origen de las moléculas de ADN circulante en sangre. De este modo, detectaron  diferencias en el tamaño del ADN tumoral circulante (de origen humano) y el ADN circulante normal (de origen animal). Concretamente, observaron que los fragmentos de ADN tumoral eran entre 20 y 30 pares de bases más cortos de media que los correspondientes al ADN normal.

A continuación el equipo evaluó si ocurría lo mismo en pacientes con cáncer y encontraron un desplazamiento del tamaño similar tanto en melanoma como en cáncer de pulmón. Además, observaron que los fragmentos de ADN tumoral libre (que contenían el alelo mutante y marcador tumoral BRAF V600 E) del paciente con melanoma eran más cortos que los fragmentos correspondientes al alelo normal, procedentes de las células sanas. Igualmente, en los pacientes con cáncer pulmón analizados, los alelos mutantes (en este caso con la mutación EGFR T790M) se presentaban con mayor frecuencia en los fragmentos de ADN circulante de menor tamaño.

Biopsias

El tamaño de los fragmentos de ADN circulante tumoral difiere respecto al del ADN circulante normal. Imagen: Mehmet Pinarci (CC BY 2.0, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

El siguiente paso de los investigadores fue llevar a cabo una selección de ADN circulante por tamaño con el objetivo de mejorar la proporción de ADN tumoral circulante y facilitar su análisis y detección en las biopsias líquidas. En muestras de ADN circulante obtenidas de pacientes con cáncer de pulmón, el equipo aisló aquellos fragmentos de ADN circulante entre 20 y 50 pares de bases más cortos que la media de fragmentos. De este modo consiguieron aumentar la presencia del alelo mutante en un rango entre 2.5 y 9.1 veces.

Estos resultados apuntan a que seleccionar de forma fraccionada los fragmentos de ADN circulante en función de su longitud mejora la sensibilidad para detectar los alelos tumorales. Los autores reconocen desconocer las causas de las diferencias de tamaño de los fragmentos de ADN circulante de origen tumoral, aunque sugieren que podrían estar relacionadas con una diferente compactación del ADN en los nucleosomas en los tejidos respecto a las células sanguíneas que son la fuente principal de ADN libre circulante en plasma.

“Este desarrollo tiene el potencial de permitir una detección más temprana de los tumores sólidos a través de una simple toma de muestra de sangre, al mejorar sustancialmente nuestra capacidad para detectar cantidades muy pequeñas de ADN circulante derivado de las células tumorales,” indica Hunter Underhill, profesor en la Universidad de Utah y primer autor del trabajo. “Es posible que el salto en la sensibilidad marque la diferencia entre ser capaz de detectar un cáncer y no serlo.”

“La diferencia de tamaño demostrada por nuestro estudio es un paso crítico en la evolución de las pruebas de ADN tumoral circulante,” señala Mary Bronner, profesora en la Universidad de Utah y autora del trabajo. La investigadora indica que ahora están desarrollando métodos para extraer mejor todavía el ADN tumoral circulante, aprovechando la ventaja de la diferencia en tamaño, para avanzar más en el campo de las biopsias líquidas dentro de de la oncología molecular.

Referencia: Underhill HR, et al. Fragment Length of Circulating Tumor DNA. PLOS Gen. 2016. Doi: 10.1371/journal.pgen.1006162

Fuente: Size matters: advance could increase sensitivity of liquid biopsies. http://unews.utah.edu/size-matters-advance-could-increase-sensitivity-of-liquid-biopsies/

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