La biopsia líquida con análisis de modificación de ARN detecta el cáncer colorrectal en etapa temprana con una precisión del 95 %.

Las biopsias líquidas son pruebas que buscan signos de cáncer mediante una simple extracción de sangre. A diferencia de las biopsias tradicionales, que requieren la extracción de un fragmento de tejido, una biopsia líquida suele buscar mutaciones, o cambios en las modificaciones, en fragmentos de ADN de células cancerosas que circulan en la sangre.

Si bien las biopsias líquidas representan una forma prometedora y no invasiva de detectar y monitorear el cáncer a medida que progresa, no son tan sensibles ni precisas en las primeras etapas de la enfermedad.

Científicos de la Universidad de Chicago han desarrollado una prueba de biopsia líquida más sensible que utiliza ARN en lugar de ADN para detectar el cáncer.

Utilizando muestras de sangre de pacientes con cáncer colorrectal, la prueba pudo detectar las primeras etapas de la enfermedad con una precisión del 95%, superando significativamente los métodos de prueba comerciales no invasivos existentes.

Dificultades en el diagnóstico precoz

Cuando las células tumorales mueren, se desintegran y liberan fragmentos de material genético al torrente sanguíneo. Las biopsias líquidas estándar se basan en este ADN flotante, llamado ADN circulante libre de células (cfDNA), para detectar el cáncer.

Sin embargo, en las primeras etapas de la enfermedad, cuando las células tumorales todavía están creciendo y multiplicándose activamente, hay muy poco cfDNA en la sangre.

“Esto ha sido un problema importante para la detección temprana. Simplemente no hay suficiente ADN tumoral en la sangre”, afirmó Chuan He, PhD, Profesor Distinguido de Química y Profesor de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Chicago.
“Esto ha sido un problema para todos nosotros en la detección temprana del cáncer colorrectal, por lo que decidimos usar ARN en su lugar”.

El Dr. He es el autor principal del estudio, "Las modificaciones del ARN libre de células derivado del microbioma en plasma discriminan muestras de cáncer colorrectal", publicado en Nature Biotechnology.

¿Por qué ARN?

El ARN es una forma intermedia del código genético que copia y ejecuta las instrucciones del ADN para producir las proteínas que necesitan las células. El análisis de ARN es un buen indicador de la actividad genética, ya que su presencia significa que las células están trabajando activamente y produciendo proteínas.

Para el nuevo estudio, los estudiantes de posgrado Cheng-Wei Ju y Li-Sheng Zhang, ex investigador postdoctoral en el laboratorio de He (ahora profesor en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong), comenzaron a investigar la posibilidad de utilizar ARN libre de células circulantes (cfRNA) en lugar de cfDNA para el diagnóstico y detección del cáncer.

Estudiando el microbioma

El estudio demostró que no solo podíamos medir las modificaciones del ARNcf en células humanas, sino también detectar el ARN de los microbios intestinales. Miles de millones de bacterias coexisten con nosotros en nuestro sistema digestivo, y su actividad también cambia en presencia de cáncer.

“Descubrimos que el ARN liberado por los microbios presentaba diferencias significativas entre pacientes con cáncer y personas sanas”, afirmó el Dr. He.
“En el intestino, cuando un tumor empieza a crecer, el microbioma vecino se reorganiza en respuesta a la inflamación, lo que afecta a los microbios circundantes”.

La población del microbioma se renueva mucho más rápido que las células humanas, y más células mueren y liberan fragmentos de ARN al torrente sanguíneo. Esto significa que una prueba que mide las modificaciones del ARN microbiano podría detectar la posible actividad tumoral mucho antes que las pruebas basadas en el ADN de células tumorales humanas.

Resultados

• Las pruebas comerciales existentes que miden el ADN o el ARN en las heces tienen una precisión de alrededor del 90% en el cáncer en etapa avanzada, pero su precisión cae por debajo del 50% en las etapas tempranas.

• Una nueva prueba basada en modificaciones de ARN mostró una precisión general de casi el 95%, incluida una alta precisión en las primeras etapas del cáncer.

“Esta es la primera vez que se utilizan las modificaciones del ARN como posible biomarcador del cáncer, y ha demostrado ser mucho más fiable y sensible que la medición de los niveles de ARN”, afirmó el Dr. He.
“La capacidad de detectar el cáncer en estas etapas tempranas no tiene precedentes”.