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Un análisis de sangre para detectar el cáncer e identificar su origen basado en perfiles epigenéticos

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

La metilación del ADN es una de las principales modificaciones epigenéticas del material hereditario. Imagen: Metilación del ADN. Dr. Kate Patterson, Garvan Institute, Australia.

La metilación del ADN es una de las principales modificaciones epigenéticas del material hereditario. Cada tipo celular tiene un patrón de metilación del ADN diferente, por lo que conocer dicho patrón tiene el potencial de permitir identificar la presencia de un tipo celular concreto en una muestra heterogénea.

Esta idea, combinada con la posibilidad de detectar el ADN circulante en el plasma sanguíneo procedente tanto de células tumorales, como de los tejidos donde se desarrolla el cáncer,  ha llevado a los investigadores a desarrollar un método con el que determinar la presencia o ausencia de un tumor, así como su localización.

En un primer paso, los investigadores analizaron los patrones de metilación de diferentes tipos celulares y tejidos del organismo, para detectar bloques de metilación informativos.  Dentro de las muestras analizadas se incluían algunas obtenidas de tejido sano, así como de distintos tipos de cáncer o líneas celulares tumorales. El equipo identificó bloques de metilación que permitieran discriminar entre tejidos en una muestra concreta y analizar muestras heterogéneas. Con la información obtenida, desarrollaron un modelo de predicción con el que estimar la presencia y el origen de un tumor a partir de ADN libre circulante en sangre. Este modelo combinaba dos señales diferentes: una que detecta el ADN de las células tumorales y otra que permite estimar el tejido de origen.

Por último, aplicaron el modelo en muestras de sangres de 59 pacientes con cáncer de pulmón o colon. En este caso, los investigadores detectaron que el ADN circulante en plasma contiene ADN tanto de células normales como de células tumorales del tejido afectado.  El análisis de ADN circulante en plasma permitía detectar no sólo el ADN circulante tumoral sino también aquel ADN liberado por las células normales del tejido afectado que mueren durante el proceso tumoral.

analisis de sangre cancer

Determinar los bloques de metilación en muestras de plasma es una estrategia prometedora para la detección temprana de un tumor y su sitio de crecimiento primario, así como para la monitorización continua de la progresión del tumor.

“Hicimos el descubrimiento por accidente,” apunta Kun Zhang, investigador de la Universidad de California San Diego y director del trabajo. “Inicialmente estábamos tomando la aproximación convencional y buscábamos únicamente las señales de las células del  cáncer, intentando encontrar de dónde venían. “ Al observar señales de otras células, el equipo se dio cuenta de que si integraban ambos sets de señales de forma conjunta podrían determinar la presencia o ausencia del tumor así como dónde estaba creciendo el tumor, señala el investigador.

La aproximación del estudio, difiere de otros anteriores en tanto en este caso no se evalúan sitios de metilación individuales, sino que se consideran bloques de metilación. Esta estrategia, que captura elementos concretos de regulación epigenética, favorece la sensibilidad y robustez del método, señalan los autores. Además, considera cada tejido de referencia como un conjunto de poblaciones celulares diversas, que comparten características entre ellas pero que difieren en conjunto de otros tejidos.

Los autores del trabajo concluyen que determinar los bloques de metilación en muestras de plasma es una estrategia prometedora para la detección temprana de un tumor y su sitio de crecimiento primario, así como para la monitorización continua de la progresión del tumor y la metástasis a múltiples órganos.  Además, señalan que la ampliación del estudio con más muestras de pacientes de diferentes estadios de cáncer permitiría mejorar la sensibilidad y la especificidad del método, hasta alcanzar los niveles requeridos para su utilización en la práctica clínica. “Esto es una prueba de concepto,” señala Zhang. “Para avanzar esta investigación a un escenario clínico necesitamos trabajar con oncólogos para optimizar y refinar más este método.”

Investigación original: Guo S, et al. Identification of methylation haplotype blocks aids in deconvolution of heterogeneous tissue samples and tumor tissue-of-origin mapping from plasma DNA. Nat Genet. 2017 Mar 6. doi: http://dx.doi.org/10.1038/ng.3805

Fuente: New Blood Test Could Help Detect and Locate Cancer Early On. http://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/new_blood_test_could_help_detect_and_locate_cancer_early_on

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