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ADN tumoral circulante

El ADN tumoral circulante (ADNtc) se encuentra en el suero y el plasma sanguíneo . Se desconoce el mecanismo de liberación del ADNtc, aunque se han planteado hipótesis como la a...

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El ADN tumoral circulante (ADNtc) se encuentra en el suero y el plasma sanguíneo . Se desconoce el mecanismo de liberación del ADNtc, aunque se han planteado hipótesis como la apoptosis , la necrosis y la secreción activa por parte de las células tumorales. Una vez aislado, el ADNtc puede secuenciarse para su análisis mutacional.

El ADN tumoral circulante (ADNtc) es ADN fragmentado derivado del tumor presente en el torrente sanguíneo que no está asociado a células. El ADNtc no debe confundirse con el ADN libre circulante ( ADNlc ), un término más amplio que describe el ADN que circula libremente en el torrente sanguíneo, pero que no necesariamente es de origen tumoral. Debido a que el ADNtc puede reflejar el genoma tumoral completo , ha cobrado relevancia por su potencial utilidad clínica; se pueden realizar " biopsias líquidas " mediante extracciones de sangre en diferentes momentos para monitorizar la progresión del tumor a lo largo del tratamiento. [ 1 ] [ 2 ]

Estudios recientes han sentado las bases para inferir la expresión génica a partir de cfDNA (y ctDNA), con EPIC-seq emergiendo como un avance notable. [ 3 ] Este método ha elevado sustancialmente el nivel de la inferencia no invasiva de los niveles de expresión de genes individuales, aumentando así la aplicabilidad del ensayo en la caracterización de enfermedades, la clasificación histológica y el seguimiento de la eficacia del tratamiento. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

El ctDNA se origina directamente del tumor o de células tumorales circulantes (CTC), [ 6 ] que describen células tumorales viables e intactas que se desprenden de tumores primarios y entran en el torrente sanguíneo o el sistema linfático . El mecanismo preciso de liberación del ctDNA no está claro. Los procesos biológicos postulados que están involucrados en la liberación del ctDNA incluyen la apoptosis y la necrosis de células moribundas, o la liberación activa de células tumorales viables. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Estudios tanto en humanos (pacientes sanos y con cáncer) [ 12 ] como en ratones con xenoinjertos [ 13 ] muestran que el tamaño del cfDNA fragmentado es predominantemente de 166 pb de longitud, que corresponde a la longitud del ADN enrollado alrededor de un nucleosoma más un enlazador. La fragmentación de esta longitud podría ser indicativa de fragmentación del ADN apoptótico , lo que sugiere que la apoptosis puede ser el método principal de liberación del ctDNA. La fragmentación del cfDNA se altera en el plasma de pacientes con cáncer. [ 14 ] [ 15 ] En el tejido sano, los fagocitos infiltrantes son responsables de la eliminación de los restos celulares apoptóticos o necróticos, que incluyen el cfDNA. [ 16 ] El ctDNA en pacientes sanos solo está presente en niveles bajos, pero se pueden detectar niveles más altos de ctDNA en pacientes con cáncer a medida que aumenta el tamaño del tumor. [ 17 ] Esto posiblemente ocurre debido a una infiltración ineficiente de células inmunitarias en los sitios tumorales, lo que reduce la eliminación efectiva del ctDNA del torrente sanguíneo. [ 16 ] La comparación de mutaciones en el ctDNA y el ADN extraído de tumores primarios de los mismos pacientes reveló la presencia de cambios genéticos idénticos relevantes para el cáncer. [ 18 ] [ 19 ] Esto llevó a la posibilidad de utilizar el ctDNA para la detección temprana del cáncer y el seguimiento del tratamiento. [ 20 ]

Métodos

Consideraciones preanalíticas

Cuando se recoge sangre en tubos EDTA y se almacena, los glóbulos blancos comienzan a lisarse y liberan ADN genómico de tipo salvaje en la muestra en cantidades típicamente muchas veces mayores que las del ctDNA presente. [ 21 ] Esto hace que la detección de mutaciones u otros biomarcadores de ctDNA sea más difícil. [ 22 ] El uso de tubos de estabilización celular disponibles comercialmente puede prevenir o retrasar la lisis de los glóbulos blancos, reduciendo así el efecto de dilución del ctDNA. [ 23 ] Sherwood et al. demostraron una detección superior de mutaciones KRAS en muestras pareadas recogidas tanto en tubos EDTA K3 como en tubos Streck BCT. [ 23 ] Las ventajas de los tubos de estabilización celular pueden hacerse realidad en situaciones en las que la sangre no se puede procesar a plasma inmediatamente.

Otros procedimientos también pueden reducir la cantidad de ADN de tipo salvaje "contaminante" y hacer que la detección de ctDNA sea más factible: [ 23 ]

  • Nunca congele una muestra de sangre antes de extraer el plasma para el análisis de ADN circulante tumoral (ctDNA).
  • Procese la muestra para obtener plasma en un plazo de 2 a 4 horas (si se recolectó en un tubo con EDTA).
  • Nunca utilice tubos heparinizados, ya que la heparina inhibe la PCR al imitar la estructura helicoidal del ADN.
  • Realice una doble centrifugación (centrifugue la sangre para extraer el plasma y, a continuación, repita el proceso con el plasma para eliminar los residuos que se encuentren en el fondo del tubo) para eliminar más restos celulares antes de la extracción de ADN.
  • El plasma es mejor que el suero para la recuperación de ctDNA [ 24 ].

Extracción de ADN circulante tumoral

El principal atractivo del análisis de ADN circulante tumoral (ADNct) radica en su extracción mínimamente invasiva mediante la recolección de sangre. La obtención de ADN libre circulante (ADNlc) o ADNct generalmente requiere la recolección de aproximadamente 3 ml de sangre en tubos recubiertos con EDTA . El uso de EDTA es importante para reducir la coagulación sanguínea. Las fracciones de plasma se separan mediante centrifugación. Posteriormente, se extrae el ADNct o el ADNlc de estas fracciones. Si bien el suero tiende a presentar mayores niveles de ADNlc, esto se atribuye principalmente al ADN de los linfocitos. [ 25 ] Los altos niveles de ADNlc contaminante son subóptimos, ya que pueden disminuir la sensibilidad de la detección de ADNct. [ 26 ] Por lo tanto, la mayoría de los estudios utilizan plasma para el aislamiento de ADNct. El plasma se procesa nuevamente mediante centrifugación para eliminar las células sanguíneas intactas residuales. El sobrenadante se utiliza para la extracción de ADN, la cual puede realizarse con kits disponibles comercialmente. [ 27 ]

Análisis de ADN circulante tumoral

El análisis del ADN circulante tumoral (ADNct) tras su extracción requiere el uso de diversos métodos de amplificación y secuenciación. Estos métodos se pueden dividir en dos grupos principales según si el objetivo es analizar todos los genes de forma no dirigida o si el objetivo es monitorizar genes y mutaciones específicos de forma dirigida. [ 28 ]

Enfoques no dirigidos

Los enfoques de secuenciación del genoma completo o del exoma completo pueden ser necesarios para descubrir nuevas mutaciones en el ADN tumoral mientras se monitoriza la carga de la enfermedad o se rastrea la resistencia a los fármacos. [ 29 ] Los enfoques no dirigidos también son útiles en la investigación para observar la heterogeneidad tumoral o para descubrir nuevas dianas farmacológicas. Sin embargo, si bien los métodos no dirigidos pueden ser necesarios en ciertas aplicaciones, son más costosos y tienen menor resolución. Esto hace que sea difícil detectar mutaciones raras o en situaciones donde hay niveles bajos de ctDNA (como la enfermedad residual mínima). Además, puede haber problemas para distinguir entre el ADN de las células tumorales y el ADN de las células normales utilizando un enfoque de genoma completo.

La secuenciación del genoma completo o del exoma generalmente utiliza tecnologías de secuenciación de ADN de alto rendimiento . Limitar la secuenciación solo al exoma completo puede reducir el costo y aumentar la velocidad, pero a costa de perder información sobre mutaciones en las regiones reguladoras no codificantes del ADN. [ 30 ] Si bien la simple observación de polimorfismos de ADN mediante secuenciación no diferencia el ADN de células tumorales o normales, este problema puede resolverse comparándolo con una muestra de control de ADN normal (por ejemplo, ADN obtenido mediante un hisopo bucal ). Es importante destacar que la secuenciación del genoma completo y del exoma completo es útil para el descubrimiento inicial de mutaciones. Esto proporciona información para el uso de técnicas dirigidas más sensibles, que luego pueden utilizarse para fines de monitoreo de enfermedades.

La secuenciación del genoma completo permite recuperar las propiedades estructurales del ADN libre circulante (cfDNA), el tamaño de los fragmentos y sus patrones de fragmentación. Estos patrones únicos pueden ser una fuente importante de información para mejorar la detección del ADN tumoral circulante (ctDNA) o localizar el tejido de origen de estos fragmentos. [ 31 ] La selección de tamaño de fragmentos cortos (<150 pb) con métodos in vitro o in silico podría mejorar la recuperación de mutaciones y aberraciones del número de copias. [ 15 ]

cariotipado digital

Este método fue desarrollado originalmente por el laboratorio de Bert Vogelstein , Luis Díaz y Victor Velculescu en la Universidad Johns Hopkins . [ 32 ] A diferencia del cariotipado normal , donde se usa un colorante para teñir las bandas cromosómicas con el fin de visualizar los cromosomas, el cariotipado digital usa secuencias de ADN de loci en todo el genoma para calcular la variación del número de copias . [ 32 ] Las variaciones del número de copias son comunes en los cánceres y describen situaciones en las que la pérdida de heterocigosidad de un gen puede conducir a una disminución de la función debido a una menor expresión, o a la duplicación de un gen, lo que conduce a la sobreexpresión.

Análisis personalizado de extremos reordenados

Tras secuenciar el genoma completo mediante un método de secuenciación de alto rendimiento, como Illumina HiSeq, se aplica el análisis personalizado de extremos reordenados (PARE) a los datos para analizar reordenamientos y translocaciones cromosómicas. Esta técnica se diseñó originalmente para analizar el ADN de tumores sólidos, pero se modificó para su aplicación en el ADN tumoral circulante (ctDNA). [ 32 ]

Metilación e hidroximetilación del ADN

La correcta marcación epigenética es esencial para la expresión génica y la función celular normales, y las alteraciones aberrantes en los patrones epigenéticos son un sello distintivo del cáncer. [ 33 ] Un estado epigenético normal se mantiene en una célula, al menos en parte, a través de la metilación del ADN . [ 34 ] La medición de patrones de metilación aberrantes en el ADN circulante tumoral (ADNct) es posible debido a la metilación estable de regiones de ADN denominadas " islas CpG ". La metilación del ADNct se puede detectar mediante tratamiento con bisulfito . El tratamiento con bisulfito convierte químicamente las citosinas no metiladas en uracilo, dejando las citosinas metiladas sin modificar. Posteriormente, se secuencia el ADN y se pueden identificar las alteraciones en el patrón de metilación del ADN. La hidroximetilación del ADN es una marca asociada de manera similar que ha demostrado ser un marcador predictivo de condiciones saludables frente a condiciones patológicas en el ADN libre circulante (ADNlc), incluido el cáncer. [ 35 ] [ 36 ] )

Enfoques específicos

En un enfoque dirigido, la secuenciación del ADN circulante tumoral (ADNct) puede orientarse hacia un panel genético construido en base a puntos críticos de mutación para el cáncer de interés. Esto es especialmente importante para orientar el tratamiento en situaciones donde se identifican mutaciones en dianas farmacológicas. [ 30 ] También es posible personalizar el análisis dirigido del ADNct para cada paciente combinando biopsias líquidas con biopsias de tejido primario estándar. La secuenciación del genoma completo o del exoma completo de la biopsia del tumor primario permite el descubrimiento de mutaciones genéticas específicas del tumor de un paciente y puede utilizarse para la posterior secuenciación dirigida del ADNct del paciente. La mayor sensibilidad de la detección de ADNct se logra mediante la secuenciación dirigida de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) específicos. Los genes mutados con frecuencia, como los oncogenes, que suelen tener mutaciones en puntos críticos, son buenos candidatos para los enfoques de secuenciación dirigida. Por el contrario, la mayoría de los genes supresores de tumores tienen una amplia gama de posibles mutaciones con pérdida de función a lo largo del gen y, como tales, no son adecuados para la secuenciación dirigida.

Los enfoques dirigidos tienen la ventaja de amplificar el ADN circulante tumoral (ADNct) mediante reacciones en cadena de la polimerasa (PCR) o PCR digital . Esto es especialmente importante al analizar el ADNct, no solo porque hay niveles relativamente bajos de ADN circulante en el torrente sanguíneo, sino también porque el ADNct constituye una pequeña proporción del ADN libre de células total extraído. [ 30 ] Por lo tanto, la amplificación de regiones de interés puede mejorar drásticamente la sensibilidad de la detección de ADNct. Sin embargo, la amplificación mediante PCR puede introducir errores debido a la tasa de error inherente de las ADN polimerasas. Los errores introducidos durante la secuenciación también pueden disminuir la sensibilidad de la detección de mutaciones en el ADNct.

reacción en cadena de la polimerasa digital de gotas

La PCR digital de gotas (ddPCR) deriva de la reacción en cadena de la polimerasa digital , originalmente denominada así por el grupo de Bert Vogelstein en la Universidad Johns Hopkins . La PCR digital de gotas utiliza un generador de gotas para dividir fragmentos individuales de ADN en gotas mediante una emulsión de aceite/agua. A continuación, se producen reacciones individuales de la cadena de la polimerasa en cada gota utilizando cebadores seleccionados contra regiones de ctDNA y continúa hasta el punto final. La presencia de las secuencias de interés se mide mediante sondas fluorescentes, que se unen a la región amplificada. La ddPCR permite una evaluación altamente cuantitativa de las frecuencias alélicas y mutantes en ctDNA, pero está limitada por el número de sondas fluorescentes que se pueden utilizar en un ensayo (hasta 5). [ 37 ] La sensibilidad del ensayo puede variar según la cantidad de ADN analizado y es de aproximadamente 1 en 10 000. [ 37 ] La especificidad debe incrementarse mediante el uso de sondas modificadas de unión al surco menor (MGB) o de una alternativa como los ácidos nucleicos bloqueados (LNA).

Microesferas, emulsificación, amplificación y magnetismo

La técnica BEAMing ( Beads, emulsification, amplification, and magnetics ) se basa en la PCR digital de gotas para identificar mutaciones en el ADN circulante tumoral (ctDNA) mediante citometría de flujo. [ 38 ] Tras la extracción del ctDNA de la sangre, se realiza una PCR con cebadores diseñados para dirigirse a las regiones de interés. Estos cebadores también contienen secuencias de ADN específicas, o marcadores. El ADN amplificado se mezcla con microesferas magnéticas recubiertas de estreptavidina y se emulsiona en gotas. Se utilizan cebadores biotinilados diseñados para unirse a los marcadores para amplificar el ADN. La biotinilación permite que el ADN amplificado se una a las microesferas magnéticas, que están recubiertas de estreptavidina. Una vez completada la PCR, las microesferas unidas al ADN se separan mediante un imán. A continuación, el ADN de las microesferas se desnaturaliza y se deja hibridar con oligonucleótidos fluorescentes específicos para cada plantilla de ADN. Los complejos microesfera-ADN resultantes se analizan mediante citometría de flujo. Esta técnica permite capturar frecuencias alélicas y de mutación gracias a su acoplamiento con la PCR digital de gotas (ddPCR). Sin embargo, a diferencia de la ddPCR, se puede analizar un mayor número de secuencias de ADN gracias a la flexibilidad que ofrece el uso de sondas marcadas con fluorescencia. Otra ventaja de este sistema es que el ADN aislado también puede utilizarse para la secuenciación posterior. [ 39 ] La sensibilidad oscila entre 1,6 en 10⁴ y 4,3 en 10⁵ . [ 37 ]

Perfilado personalizado del cáncer mediante secuenciación profunda

La secuenciación profunda personalizada del cáncer (CAPP-Seq) fue descrita originalmente por los grupos de Ash Alizadeh y Maximilian Diehn en la Universidad de Stanford . Esta técnica utiliza sondas selectoras de oligonucleótidos biotinilados para identificar secuencias de ADN relevantes para la detección de ADN tumoral circulante (ADNtc). [ 40 ] Se utilizaron bases de datos de cáncer de acceso público para construir una biblioteca de sondas contra mutaciones recurrentes en el cáncer, calculando su índice de recurrencia. El protocolo se optimizó para los bajos niveles de ADN observados en la recolección de ADNtc. Posteriormente, el ADN aislado se somete a secuenciación profunda para aumentar la sensibilidad. Esta técnica permite analizar cientos de regiones de ADN. Se informa que la sensibilidad de detección de ADNtc de CAPP-Seq es de 2,5 moléculas en 1.000.000. [ 41 ]

Secuenciación profunda de amplicones marcados

La secuenciación profunda de amplicones etiquetados (TAM-Seq) permite la secuenciación dirigida de genes completos para detectar mutaciones en el ADN circulante tumoral (ctDNA). [ 42 ] Primero, se realiza una amplificación general utilizando cebadores que abarcan todo el gen de interés en secciones de 150-200 pb. Luego, se utiliza un sistema microfluídico para unir adaptadores con un identificador único a cada amplicón para amplificar aún más el ADN en reacciones paralelas de un solo paso. Se ha demostrado que esta técnica identifica con éxito mutaciones dispersas en el gen supresor de tumores TP53 en pacientes con cáncer de ovario avanzado. La sensibilidad de esta técnica es de 1 en 50.

Secuenciación segura

La secuenciación segura (Safe-Seq) fue descrita originalmente por Bert Vogelstein y su grupo en la Universidad Johns Hopkins . Safe-Seq reduce la tasa de error de la secuenciación masivamente paralela para aumentar la sensibilidad a mutantes raros. [ 43 ] Esto se logra mediante la adición de una secuencia de identificador único (UID) a cada plantilla de ADN. El ADN se amplifica utilizando los UID añadidos y se secuencia. Todas las moléculas de ADN con el mismo UID (una familia de UID) deberían tener la misma secuencia de ADN reportada, ya que se amplificaron a partir de una sola molécula. Sin embargo, pueden introducirse mutaciones durante la amplificación o pueden producirse asignaciones de bases incorrectas en los pasos de secuenciación y análisis. La presencia del UID permite separar estos errores metodológicos de las mutaciones reales del ctDNA. Una mutación se considera un "supermutante" si el 95% de las lecturas secuenciadas coinciden. La sensibilidad de este enfoque es de 9 en 1 millón. [ 37 ]

Secuenciación dúplex

La secuenciación dúplex es una mejora con respecto a los UID únicos añadidos en la técnica Safe-Seq. [ 44 ] En la secuenciación dúplex, el ADN bicatenario aleatorio actúa como etiquetas únicas y se une a un espaciador invariante. Las etiquetas se unen a ambos extremos de un fragmento de ADN (etiquetas α y β), lo que da como resultado dos plantillas únicas para PCR: una hebra con una etiqueta α en el extremo 5' y una etiqueta β en el extremo 3', y la otra hebra con una etiqueta β en el extremo 5' y una etiqueta α en el extremo 3'. Estos fragmentos de ADN se amplifican con cebadores contra las secuencias invariantes de las etiquetas. El ADN amplificado se secuencia y analiza. El ADN con los adaptadores dúplex se compara y las mutaciones solo se aceptan si hay consenso entre ambas hebras. Este método tiene en cuenta tanto los errores de secuenciación como los errores de la amplificación por PCR en la etapa inicial. La sensibilidad del enfoque para descubrir mutantes es de 1 en 10^7.

CAPP-Seq con supresión de errores digitales integrada

La supresión digital integrada de errores (iDES) mejora el análisis CAPP-Seq del ctDNA para disminuir el error y, por lo tanto, aumentar la sensibilidad de detección. [ 41 ] Presentado en 2016, iDES combina CAPP-Seq con la tecnología de secuenciación de códigos de barras dúplex y con un algoritmo computacional que elimina los errores estereotípicos asociados con el paso de hibridación de CAPP-Seq. El método también integra la secuenciación dúplex cuando es posible e incluye métodos para una recuperación dúplex más eficiente del ADN libre de células. La sensibilidad de esta versión mejorada de CAPP-Seq es de 4 en 100 000 copias.

Secuenciación del genoma completo

Se han realizado investigaciones de secuenciación del genoma completo en el ADN tumoral circulante (ctDNA) presente en diferentes pacientes con cáncer de próstata resistente al tratamiento (la gran mayoría, y en algunos casos, metastásico ), cáncer de vejiga y pacientes de control que no presentaban este ADN, incluyendo mutaciones somáticas y reordenamientos estructurales en sus genomas.

Esta novedosa y prometedora técnica ha proporcionado información sobre la resistencia al tratamiento con inhibidores de la señalización del receptor de andrógenos , la heterogeneidad intratumoral (gracias a la evolución filogenética y la cronología molecular), la inestabilidad cromosómica y la contribución del ctDNA a la metástasis a través de patrones transcriptómicos globales (teniendo en cuenta los nucleosomas presentes en los sitios de inicio de la transcripción (TSS) y los sitios de unión del AR (ARB)). De esta manera, se puede observar la evolución genómica y transcriptómica del ctDNA, realizada en pacientes vivos que están desarrollando resistencia al tratamiento; por lo tanto, la secuenciación del ctDNA es fundamental para identificar diferencias clínicamente relevantes en el fenotipo del cáncer y para ver cómo la terapia está afectando a los pacientes. Además, la homogeneidad relativa en las alteraciones de los genes impulsores entre las metástasis justifica que las alteraciones genómicas y funcionales en el cáncer de próstata se comparten entre el ctDNA y el tejido.

Esto convierte al ADN circulante tumoral (ADNct) en una poderosa herramienta emergente para la detección de mutaciones genéticas a escala genómica en pacientes con cáncer metastásico, permitiendo observar la relevancia clínica de la composición clonal de estos tumores y comprender mejor el control del cáncer. Esta reconstrucción subclonal basada en ADNct, gracias a la secuenciación del genoma completo, plantea un conjunto único de desafíos y oportunidades para la investigación científica en oncología. Además, el análisis seriado de ADNct revela la selección inducida por el tratamiento para el aumento del receptor de andrógenos, ya que incrementa la dimensionalidad de los datos.

Se necesita más investigación para comprender cómo la ubicación y el tamaño de las metástasis, en relación con la carga tumoral , influyen en el ADN tumoral circulante y en la elección de nuevas técnicas para seleccionar otras lesiones que reflejen la enfermedad clínicamente dominante. [ 45 ]

Consideraciones

Detección de ADN "normal" frente a detección de ADN tumoral

Uno de los desafíos al usar el ADN tumoral circulante (ADNtc) como biomarcador de cáncer es si el ADNtc puede distinguirse del ADN libre circulante (ADNlc) de células normales. El ADNlc es liberado por células no malignas durante la renovación celular normal, pero también durante procedimientos como cirugía , radioterapia o quimioterapia . Se cree que los leucocitos son los principales contribuyentes al ADNlc en el suero. [ 30 ]

Investigación

ADN tumoral circulante en la detección del cáncer

La utilidad clínica del ctDNA para la detección de la enfermedad primaria está parcialmente limitada por la sensibilidad de la tecnología actual para detectar tumores pequeños con bajos niveles de ctDNA presentes y mutaciones somáticas a priori desconocidas. [ 17 ] [ 37 ]

ADN tumoral circulante en la monitorización del cáncer

La evidencia de enfermedad mediante métodos de imagen tradicionales, como TC , PET o RM, puede estar ausente después de la resección del tumor. Por lo tanto, el análisis de ctDNA plantea una vía potencial para detectar enfermedad residual mínima (ERM) y, por lo tanto, la posibilidad de recurrencia tumoral, en casos donde los tumores de gran tamaño no están presentes en los métodos de imagen convencionales. [ 17 ] Una comparación de la detección de ERM mediante imágenes de TC en comparación con ctDNA se ha realizado previamente en individuos con cáncer de colon en estadio II; en este estudio, los investigadores pudieron detectar ctDNA en individuos que no mostraron signos de malignidad clínica mediante una tomografía computarizada, lo que sugiere que la detección de ctDNA tiene mayor sensibilidad para evaluar la ERM. [ 30 ] Sin embargo, los autores reconocen que el análisis de ctDNA no está exento de limitaciones; las muestras de plasma recolectadas después de la cirugía solo pudieron predecir la recurrencia a los 36 meses en el 48% de los casos. [ 30 ] Posteriormente, se han desarrollado ensayos de ctDNA para cáncer de páncreas [ 46 ] , cáncer colorrectal [ 47 ] y melanoma . [ 48 ]

Estos enfoques se utilizan ahora en la detección de enfermedad residual mínima mediante enfoques informados por el tumor y enfoques independientes del tumor . [ 49 ]

El ADN tumoral circulante como biomarcador pronóstico

La cuestión de si la medición de la cantidad o calidad del ctDNA podría usarse para determinar los resultados en personas con cáncer ha sido objeto de estudio. Hasta 2015, esto era muy incierto. [ 50 ] Aunque algunos estudios han mostrado una tendencia de niveles más altos de ctDNA en personas con cáncer metastásico en estadio avanzado, la carga de ctDNA no siempre se correlaciona con la estadificación tradicional del cáncer. [ 37 ] Hasta 2013, parecía improbable que el ctDNA fuera de utilidad clínica como predictor único del pronóstico. [ 51 ] Sin embargo, algunos estudios recientes en 2025 han demostrado que la monitorización del ctDNA en el cáncer de páncreas puede usarse como un predictor independiente de la supervivencia global (SG) [ 52 ] cuando se evalúa junto con los factores de riesgo clínicos, mostrando una mayor precisión que las técnicas utilizadas convencionalmente ( tomografía computarizada o monitorización de CA19.9 en suero ).

Investigación del cáncer

La aparición de tumores resistentes a los fármacos debido a la heterogeneidad intra e intertumoral representa un problema para la eficacia del tratamiento. Un clon genético menor dentro del tumor puede expandirse después del tratamiento si porta una mutación resistente a los fármacos. Las biopsias iniciales pueden pasar por alto estos clones debido a la baja frecuencia o la separación espacial de las células dentro del tumor. Por ejemplo, dado que una biopsia solo toma una pequeña muestra de una parte del tumor, los clones que residen en una ubicación diferente pueden pasar desapercibidos. Esto puede inducir a error en la investigación que se centra en el estudio del papel de la heterogeneidad tumoral en la progresión y la recaída del cáncer. El uso de ctDNA en la investigación puede mitigar estas preocupaciones porque podría proporcionar una "imagen" más representativa de la diversidad genética del cáncer tanto en los sitios primarios como metastásicos. Por ejemplo, se ha demostrado que el ctDNA es útil para estudiar la evolución clonal del cáncer de un paciente antes y después de los regímenes de tratamiento. [ 53 ] La detección temprana del cáncer sigue siendo un desafío, pero los avances recientes en el análisis de las características epigenéticas del cfDNA, o el desbloqueo del patrón de fragmentación, mejoran la sensibilidad de la biopsia líquida. [ 31 ] Además, el análisis de ctDNA es una herramienta emergente para comprender la composición clonal de los tumores metastásicos, detectar diferentes mutaciones a escala genómica, estudiar la diversidad subclonal que afecta el pronóstico de la enfermedad, ya que se pueden encontrar diferentes fenotipos resistentes y la aparición de nuevos mecanismos de resistencia genómica y transcriptómica al tratamiento. [ 45 ]

Desafíos para la implementación

La implementación del ctDNA en la práctica clínica se ve obstaculizada en gran medida por la falta de métodos estandarizados para su procesamiento y análisis. Es necesario establecer la estandarización de los métodos de recolección de muestras (incluido el momento de la recolección), el procesamiento posterior (extracción y amplificación de ADN), la cuantificación y la validación antes de que el análisis de ctDNA pueda convertirse en un ensayo clínico de rutina. Además, la creación de un panel de biomarcadores asociados a tumores "estándar" puede ser necesaria dada la resolución de los métodos actuales de secuenciación y detección de ctDNA. La secuenciación de aberraciones específicas de tumores a partir de muestras de plasma también puede ayudar a excluir el cfDNA contaminante del análisis; los niveles elevados de cfDNA de células normales pueden atribuirse a causas no relacionadas con el cáncer. [ 30 ] Estas técnicas de secuenciación también pueden determinar la evolución clonal del cáncer, la heterogeneidad tumoral y los mecanismos de resistencia a fármacos implicados en el cáncer. [ 45 ]

Véase también

Referencias

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  4. ↑ Mutter, Jurik A; Shahrokh Esfahani, Mohammad; Schroers-Martin, Joseph; et al. (28 de noviembre de 2023). "La expresión génica inferida mediante el perfilado de ADN libre de células permite la clasificación no invasiva del linfoma" . Blood . 142 (Suplemento 1): 245. doi : 10.1182/blood-2023-186853 . 
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Lecturas adicionales

  • Aplicación de la metilación del ADN tumoral circulante en el diagnóstico del cáncer de pulmón (mayo de 2019)
  • ADN tumoral circulante: una nueva generación de biomarcadores del cáncer (febrero de 2014)
  • La "biopsia líquida" de ADN tumoral circulante podría revolucionar el tratamiento del cáncer (noviembre de 2014)
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