Una nueva técnica "ómica" identificaría el cáncer de hígado en la sangre
, por Nadia Jaber
En la sangre de las personas sin cáncer de hígado, el tamaño de los fragmentos de ADN es uniforme. Pero en la sangre de las personas con cáncer de hígado, el tamaño de los fragmentos de ADN varía mucho.
Los investigadores crearon una prueba de sangre que, en un estudio preliminar, se usó para detectar con precisión el cáncer de hígado, incluso en las personas con enfermedad en estadios tempranos. A diferencia de casi todas las demás pruebas de sangre en desarrollo para detectar el cáncer, en esta prueba se usa una nueva técnica llamada fragmentómica. Esta técnica se llama así porque se usa para analizar fragmentos del ácido desoxirribonucleico (ADN) en la sangre.
El cáncer de hígado es la tercera causa principal de muerte por cáncer en el mundo. Cuando la enfermedad se descubre en estadio temprano, más del 70 % de las personas sobreviven más de 5 años. Sin embargo, si se encuentra después de que el cáncer se diseminó, la supervivencia baja a menos del 20 %.
Por eso, a las personas con riesgo alto de cáncer de hígado, como las que tienen cirrosis o una infección crónica por el virus de la hepatitis B, se les recomienda hacerse revisiones periódicas para detectar la enfermedad. Pero las pruebas para detectar el cáncer de hígado disponibles ahora no funcionan muy bien, no están al alcance de todos los que las necesitan y son costosas.
Es posible que con la nueva prueba de sangre se resuelvan estos problemas, comentó la doctora Amy Kim, de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, que codirigió el estudio.
En el nuevo estudio, los investigadores usaron métodos de aprendizaje automático para analizar los datos fragmentómicos y encontrar diferencias entre las personas con cáncer de hígado y las personas sin cáncer de hígado. Cuando la prueba se usó en muestras de sangre de cientos de personas, que incluyeron algunas de personas con cáncer de hígado confirmado, se identificó con precisión a las personas con cáncer de hígado, aún cuando la enfermedad era de estadio temprano.
Los investigadores también validaron la precisión de la prueba con muestras de sangre de otro grupo grande de personas. El estudio, que financió el Instituto Nacional del Cáncer (NCI), se publicó el 1 de marzo en la revista Cancer Discovery.
En un comentario sobre el estudio, el doctor y licenciado en Medicina Christian Rolfo, del Instituto Oncológico Tisch, y el doctor y licenciado en Medicina Alessandro Russo, del Hospital Papardo en Mesina (Italia), advirtieron que había pocas personas con cáncer de hígado en el estudio.
Aunque los resultados son prometedores, el siguiente y muy importante paso, es determinar la eficacia de la prueba de sangre en un grupo más grande de personas que aún no recibieron un diagnóstico de cáncer de hígado, destacó el doctor Tim Greten, experto en cáncer de hígado del Centro de Investigación Oncológica (CCR) del NCI, que no participó en el estudio.
Otro investigador principal del estudio, el doctor y licenciado en Medicina Victor Velculescu, del Centro Oncológico Sidney Kimmel de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y sus colegas planean estudios de seguimiento de personas con riesgo alto de cáncer de hígado para averiguar si es posible detectar la enfermedad en estadio temprano mediante esta técnica.
Las biopsias líquidas y la fragmentómica
Los científicos saben desde hace tiempo que tanto las células sanas como las cancerosas dispersan fragmentos de ADN en el torrente sanguíneo. Hace poco, los investigadores descubrieron que estos fragmentos de ADN son pistas que conducen en forma directa a las células cancerosas de las que se separaron.
Ese descubrimiento llevó a un gran aumento en la cantidad de nuevas pruebas de sangre para detectar el cáncer, comentó el doctor Greten. A estas pruebas se las llama con frecuencia biopsias líquidas.
La mayoría de las biopsias líquidas creadas hasta la fecha se basan en la genómica (estudio del ADN en la sangre para detectar mutaciones cancerosas) o en la epigenómica (análisis del patrón de marcadores químicos del ADN en la sangre). En cambio, con la fragmentómica se examina el patrón de la cantidad y el tamaño de los fragmentos de ADN en la sangre.
En 2019, el doctor Velculescu y sus colegas crearon DELFI, una técnica fragmentómica para analizar los fragmentos de ADN en todo el genoma.
En un estudio preliminar, usaron DELFI para detectar siete tipos de cáncer, sin incluir el cáncer de hígado. Con DELFI identificaron si una persona tenía cáncer y de qué tipo era, aunque la precisión variaba según el tipo de cáncer.
Debido a que no hay pruebas eficaces para detectar el cáncer de hígado, el equipo decidió investigar si con DELFI podían detectar el cáncer de hígado en la sangre. Usaron DELFI para analizar las muestras de sangre de 501 personas en los Estados Unidos y Europa, incluso 75 personas con cáncer de hígado confirmado y 133 personas con enfermedad de hígado (cirrosis o hepatitis por infección viral) que corrían riesgo alto de tener cáncer de hígado.
Descubrieron que en las personas con cáncer de hígado los fragmentos de ADN variaban mucho de tamaño, mientras que en las personas sin cáncer (incluso las que tenían una enfermedad de hígado) los fragmentos de ADN solían ser de un tamaño uniforme.
Los resultados de otros experimentos revelaron que estos fragmentos de ADN reflejan patrones únicos de cambios genéticos, incluso cambios en la organización de la cromatina, que ocurren en las células del cáncer de hígado.
“Estos fragmentos que identificamos en los pacientes de cáncer no están allí por casualidad. Reflejan el genoma [de las células] del cáncer de hígado”, subrayó la doctora Kim.
DELFI permite diferenciar a las personas con cáncer de hígado de quienes no lo tienen
Los investigadores descubrieron que los cambios sutiles en la fragmentación del ADN en la sangre fueron suficientes para que DELFI diferenciara entre las personas con y sin cáncer de hígado.
Además, la prueba fue muy precisa. Al distinguir entre las personas con cáncer de hígado y las que tenían enfermedad de hígado, DELFI obtuvo un puntaje de 0,9 en una escala de rendimiento de 0 a 1 (también llamada área bajo la curva o ABC). Incluso distinguió mejor entre las personas con cáncer de hígado y las personas sin enfermedad de hígado (ABC = 0,98). Una prueba con precisión absoluta tendría un ABC de 1.
Con DELFI también se detectó el cáncer de hígado en estadio temprano (ABC = 0,9 y 0,81 para los dos estadios más tempranos), que es difícil de detectar con otras pruebas.
Los investigadores señalaron que DELFI fue eficaz en detectar el cáncer de hígado cuando estaba presente (sensibilidad alta) y que rara vez indicó que alguien tenía cáncer cuando no lo tenía (especificidad alta).
Para validar la prueba en otro grupo de personas, el equipo la usó en muestras de sangre de 223 personas de Hong Kong. Este grupo incluyó a 90 personas con cáncer de hígado en estadio temprano confirmado y a 101 personas con enfermedad de hígado confirmada, sobre todo infección por hepatitis B o cirrosis.
De nuevo, la prueba distinguió de forma correcta entre las personas con cáncer de hígado y las personas con enfermedad de hígado (ABC = 0,97).
Los participantes del grupo de los Estados Unidos y Europa y el grupo de Hong Kong presentaban distintas causas de cáncer de hígado y orígenes étnicos, pero la prueba funcionó bien en ambos grupos, señaló la doctora Kim. Eso indica “que la técnica podría ser de uso generalizado en distintas poblaciones de riesgo alto de todo el mundo”, escribieron los doctores Rolfo y Russo.
Por último, los investigadores compararon DELFI con otra prueba de sangre para detectar el cáncer de hígado en personas con riesgo alto de la enfermedad. La otra prueba busca la alfafetoproteína, una proteína relacionada con el cáncer, y se suele combinar con una ecografía de abdomen.
Con la prueba de alfafetoproteína se identificó de forma correcta al 52 % (39 de 75 personas) de las personas con cáncer de hígado en el grupo de los Estados Unidos y Europa, mientras que DELFI identificó al 85 % (64 de 75 personas). Con DELFI también se identificó un mayor porcentaje de personas con cáncer de hígado en estadio temprano que con la prueba de alfafetoproteína.
La fragmentómica para la detección del cáncer
El equipo de investigación considera que la fragmentómica ofrece varias ventajas con respecto a las biopsias líquidas para la detección del cáncer.
Un problema de las biopsias líquidas que se basan en mutaciones y metilaciones es que hay pocos de estos cambios relacionados con el cáncer en la sangre, comentó la doctora Kim, lo que dificulta su detección. Sin embargo, con la fragmentómica, no es necesario analizar el ADN con tanta intensidad y esto mantiene bajo el costo de la prueba, explicó.
Otra ventaja de la fragmentómica es que se usa mucha menos sangre que para otras pruebas de biopsia líquida, agregó.
La técnica de fragmentómica también es atractiva porque solo hace falta una extracción de sangre, comentó el doctor Greten, que en general es más rápida y fácil de conseguir, y menos costosa que una ecografía.
El doctor Velculescu afirmó que la fragmentómica es una técnica de biopsia líquida de última generación. Añadió que también existe la posibilidad de usarla para detectar otros tipos de cáncer, además de los que el equipo ya estudió.
En una compañía que el doctor Velculescu fundó, y de la que es director general, se perfecciona DELFI para su uso comercial.