Ana Aza, PhD
La biopsia liquida es una técnica no invasiva, eficaz y rápida que permite la detección temprana de tumores, estudiar la heterogeneidad tumoral, y monitorizar tanto la evolución de un tumor como la respuesta a un determinado tratamiento. UltraSEEK de Agena tiene un límite de detección de 0.1%.
Actualmente estamos viviendo los comienzos de la medicina personalizada, centrándonos en la búsqueda del mejor tratamiento para cada paciente gracias al uso de pruebas moleculares.
- ¿Por qué es útil la biopsia líquida?
- CTCs: células tumorales circulantes
- DNA circulante tumoral (ctDNA)
- UltraSEEK de Agena (antiguo Sequenom) tiene un límite de detección de 0.1%
- Biopsia líquida en cáncer de pulmón y colon
¿Por qué es útil la biopsia líquida?
La biopsia tradicional presenta una serie de dificultades como la obtención de la muestra o la heterogeneidad de la misma dependiendo del corte histológico. Además, sabemos que el perfil molecular del tumor evoluciona muy rápido en respuesta tanto a tratamientos como a factores ambientales. Sin embargo, a través de la sangre se puede obtener información de manera sencilla utilizando las células tumorales circulantes (CTCs), el DNA circulante libre (cfDNA) y el DNA tumoral circulante (ctDNA), proteínas y diferentes vesículas incluyendo exosomas.
La facilidad de detección de estos elementos para controlar la evolución de la enfermedad hizo que los oncólogos se fijaran en las biopsias líquidas rápidamente para poder mejorar la investigación y el tratamiento en pacientes. En términos generales, llamamos biopsia líquida a la obtención de información sobre la enfermedad sin utilizar métodos invasivos. En cuanto hablamos de biopsia líquida, también debemos incluir otros fluidos corporales como la orina, saliva o líquidos pleurales.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE BIOPSIAS LÍQUIDAS:
ANÁLISIS EN TIEMPO REAL: detección de mutaciones en oncogenes y/o genes supresores de tumores, indentificación de mutaciones secundarias que pueden otorgar resistencias adquiridas.
VIABILIDAD: cuando la biopsia de tejido no es posible de realizar o la repetición de biopsias resulta poco práctica.
INVESTIGACIÓN: controlar pacientes de manera más frcuente y poder evaluar muestras de tejido tumoral y de plasma en paralelo.
Uno de los mayores retos actuales radica en la dificultad para obtener información tanto de ctDNA como de CTCs ya que su presencia en muestras sanguíneas es limitada.
CTCs: células tumorales circulantes
Las células tumorales circulantes (CTCs) son células del tumor que se han desprendido y traspasado al torrente sanguíneo. Es complicado detectar estas células, por ello los métodos de detección utilizados van desde la selección negativa, el enriquecimiento hasta la selección positiva con partículas de hierro. Aunque su abundancia en sangre es muy baja (alrededor de 1 células por cada millón de células sanguíneas), se ha demostrado que el número de CTCs correlaciona con la respuesta a tratamiento y la tasa de supervivencia total, por estas razones, tanto su caracterización molecular como tamaño se utilizan en prognosis.
DNA circulante tumoral (ctDNA)
En 1948, Mandel y Metais detectaron por primera vez en pacientes enfermos la presencia de ácidos nucleicos en el torrente sanguíneo (casi no ha llovido desde entonces…).
La mayor parte del ctDNA proviene de procesos apoptóticos, algo muy común en el cuerpo. Sin embargo, en las células tumorales se da con mayor frecuencia la necrosis celular que da lugar a fragmentos de diferentes tamaños: mientras que la apoptosis deja fragmentos alrededor de 150-166bp, la necrosis da lugar a fragmentos de mayor y menor tamaño. Aunque se ha descrito la presencia de ctDNA en práctimante todos los tipos de cáncer, ésta varía en función del tipo de cáncer: más en colorectal y menos en próstata.
¿Suero o plasma? PLASMA, a ser posible. Se ha demostrado que en el suero hay más DNA circulante proveniente de células del sistema inmune que han sido lisadas durante la preparación de la muestra, y esto hace que aumente el ruido de DNA circulante que no interesa.
Aplicaciones de ctDNA
- Monitorizar pacientes durante tratamiento
- Identificar alteraciones genómicas en tumores
- Detectar resistencias terapeúticas
- Detección temprana de evolución tumoral
- Caracterizar heterogeneidad tumoral y mutaciones metastásicas
UltraSEEK de Agena tiene un límite de detección de 0.1%
Ya que la cantidad de ctDNA normalmente es limitada, especialmente en las primeras etapas de la enfermedad, para poder monitorizar y detectar el ctDNA necesitamos herramientas que sean muy potentes y capaces de detectar un porcentaje de ctDNA bajo.
Las tecnologías actuales de detección se pueden dividir en 2, las relacionadas con la secuenciación masiva (NGS) y las relacionadas con técnicas de PCR. Ambas son útiles pero con diferentes objetivos: mientras que la NGS es importante para detectar nuevas mutaciones, se ve limitada por la profundidad de lectura (esto sube mucho el precio). Las técnicas de PCR, sin embargo, son más prácticas y económicas, mejores para detectar mutaciones conocidas y aunque la sensibilidad de detección depende de la técnica utilizada, tienen mayor límite de detección que la NGS.
Cuando se busca que los límites de detección sean tan bajos como un 1% o 0,1% las únicas técnicas que lo permiten son la PCR de alelos específicas, BEAMing, la PCR digital y el sistema MASS-ARRAY Ultraseek de Agena (antiguo Sequenom).
Gracias a la combinación de la técnica de end-point PCR y la espectrometría de masas, UltraSEEK Mass Array puede detectar en una única reacción multiplex PCR una frecuencia de mutación de un 0.1%. Este límite de detección tan bajo hace que Agena sea la única técnica capaz de analizar de manera multiplex tantas mutaciones en tan poco tiempo: del DNA a resultado en menos de 8h. Los resultados pueden darse en menos de una semana, y el tiempo es crítico cuando se trata de diagnóstico en cáncer
Biopsia líquida para cáncer de pulmón y colon
Las biopsias en cáncer de pulmón son difíciles de obtener, suponen un riesgo para el paciente y no siempre resultan informativas… la aparición de las biopsias líquidas es una revolución para los médicos gracias al poco tiempo en la obtención de resultado.
Existen varios ensayos clínicos comparando la biopsia tradicional o citología vs. Biopsia líquidas en análisis de mutaciones concluyendo que la biopsia líquida es válida como herramienta para determinar perfiles moleculares asi como para monitorizar el perfil mutacional para poder llevar a cabo una terapia personalizada.
Agena estrena los paneles UltraSEEK de cáncer de pulmón y colon para la detección de mutaciones con relevancia clínica incluidas en las guías de la Sociedad Europeas de oncología médica (ESMO) y con un límite de detección de 0,1%.
- Cáncer de pulmón. 67 mutaciones en BRAF, EGRF, KRAS, ERBB2 y PIK3CA.
- Cáncer de colon: 107 mutaciones en BRAF, EGFR, KRAS, NRAS y PIK3CA.
El interés por el ctDNA y las biopsias líquidas no para de crecer. El estudio de la metilación de DNA en determinados genes y la detección temprana o screening para determinados tipos de cáncer impulsarán este campo a una nueva etapa en la medicina moderna.
Ambos paneles han sido validados en ensayos clínicos, puedes pedirnos más información al respecto en tecnic@labclinics.com
¿Tienes dudas?
Si no te queda claro del todo cómo funciona esta tecnología, o quieres que te ayudemos a configurar tu ensayo, nuestro departamento técnico de especialistas, con amplia trayectoria en investigación (todos PhD), te pueden echar una mano: por mail (tecnic@labclinics.com), por tlf +34.934464700 o de forma presencial. Contáctanos y estaremos encantados de poder ayudarte!
Más información sobre el funcionamiento de la tecnología MassArray (antiguo Sequenom) en el siguiente vídeo:
Referencias
Krebs, M. G. et al. Molecular analysis of circulating tumour cells — biology and biomarkers. Nature Reviews Clinical Oncology 11, 129–144 (2014).
Mandel and Metais. 1948
Siravegna et al. Integrating liquid biopsies into the management of cancer. Nature Reviews Clinical Oncology (2017) doi:10.1038/nrclinonc.2017.14. Published online 02 March 2017
Agena bioscience www.agenabioscience.com
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