Innovador análisis para la detección precoz del cáncer

En poco más de tres años se han registrado espectaculares avances en el campo de la analítica ligada a la detección precoz del cáncer. El último lo protagonizan inmunólogos, oncólogos y biólogos moleculares de diversas universidades y centros estadounidenses. Han logrado un análisis de sangre, muy sensible, que detecta antes una proteína clave producida por las células cancerosas.

Es bien sabido que la mayoría de los cánceres se vuelven mortales si se mantienen latentes y no causan síntomas hasta que, cuando se diagnostican, han avanzado demasiado para tratarlos. Los carcinomas de ovario y gastroesofágico figuran entre ellos.

Ahora, un equipo multidisciplinar de científicos, liderados por el Laboratorio de Biología Celular y Estructural de la Universidad Rockefeller, hace hincapié, en un estudio que difunde Cancer Discovery, en que “se necesitan biomarcadores mejorados para la detección temprana del cáncer, la estratificación del riesgo, la selección del tratamiento y el seguimiento de la respuesta al tratamiento. Si bien las proteínas pueden ser biomarcadores sanguíneos útiles, muchas tienen una sensibilidad o especificidad limitada para estas aplicaciones”.

Destacan que, a diferencia de muchas pruebas de cáncer que tienen un alcance limitado, son costosas o dependen de muestras de tejido invasivas, este nuevo método es un localizador de múltiples cánceres de bajo costo que puede detectar en menos de dos horas la presencia en sangre de la proteína mencionada, conocida como LINE-1-ORF1p.

El profesor Michael P. Rout matiza que la detección de biomarcadores del cáncer es un campo joven y en crecimiento. Existen varios biomarcadores de este tipo, pero pueden presentar inconvenientes.

Otros análisis para la detección precoz del cáncer

Algunos requieren biopsias quirúrgicas. Otros se emplean sólo después de la aparición de los síntomas, lo que puede ser demasiado tarde. La mayoría son proteínas normales que varían de persona a persona, lo que hace que un valor único sea difícil de interpretar. Y muchos se dirigen a un cáncer específico, lo que reduce su alcance.

En marzo de 2020, el doctor Michael Seiden, de la Universidad de Texas, y su equipo lograron el primer análisis de sangre para la detección precoz, con precisión y antes de que aparezcan, medio centenar de tipos de cáncer.

Y, a principios de este año, investigadores de la Johns Hopkins se apoyaron en Inteligencia Artificial para conseguir otro innovador análisis de sangre para la detección precoz del cáncer de hígado.

El equipo multidisciplinar que ha analizado el papel de la proteína LINE-1 ORF1p, empezó a trabajar con ella hace unos 10 años y, como subrayan, se trata de una molécula parecida a un virus presente en cada célula humana, que se replica mediante un mecanismo de copia y pega, lo que da como resultado una nueva copia en una nueva posición en el genoma.

El profesor John LaCava, miembro del equipo, explica que «los transposones normalmente se expresan en el esperma y el óvulo y durante la embriogénesis, por lo que hay algunas circunstancias en las que se produce una expresión no patobiológica de los mismos”.

En este sentido, añade que la mayor parte del tiempo, el cuerpo mantiene a LINE-1 bajo control. Existen capas de mecanismos que impiden que se exprese y produzca ORF1p, por lo que podemos utilizar la presencia de la proteína como indicador de una célula enferma que ya no tiene control sobre su transcriptoma. “No se debería encontrar ORF1p en el torrente sanguíneo de una persona sana”, asegura.

Detección de ORF1p

Debido a que las células del carcinoma producen ORF1p desde el inicio de la enfermedad, los científicos han buscado durante mucho tiempo una prueba sensible y precisa para detectar ORF1p lo antes posible.

Los investigadores de Rockefeller se asociaron con científicos del Mass General Brigham, del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard y del Instituto del Cáncer Dana-Farber, entre otras instituciones, para diseñar un ensayo rápido y de bajo costo capaz de detectar ORF1p en plasma, que representa más de la mitad del contenido de la sangre humana.

El nuevo estudio utiliza una tecnología de detección basada en una sola molécula conocida como Simoa que fue desarrollada por el profesor David Walt, de la Universidad de Harvard.

El equipo de Rockefeller contribuyó con nanocuerpos personalizados derivados y diseñados a partir de llamas (Lama glava) para actuar como reactivos de captura que atrapan la proteína ORF1p y como sondas sensibles, para detectarla.

LaCava puntualiza que “desarrollamos estos reactivos como parte de nuestra misión de capturar y describir las asociaciones moleculares de ORF1p con otras proteínas en los cánceres colorrectales. Sabíamos que la mayoría tiene una gran cantidad de proteínas LINE-1, por lo que razonamos que las interacciones que forman podrían desregularizar las funciones celulares normales de manera que beneficien al cáncer. El aislamiento de las partículas LINE-1 nos permitió observar más de cerca estas interacciones. Más tarde, quedó claro que nuestros colaboradores de Harvard podrían utilizar los mismos reactivos para su ensayo de biomarcadores en desarrollo”.

Eficaz en distintos tipos de cáncer

Los investigadores descubrieron que el ensayo era muy preciso a la hora de detectar ORF1p en muestras de sangre de pacientes con una variedad de cánceres, incluidos los de ovario, gastroesofágico y colorrectal. Cuesta menos de tres dólares producirlo y los resultados son rápidos.

También analizaron el plasma de 400 personas sanas de entre 20 y 90 años que habían donado sangre al Mass General Brigham Biobank; ORF1p fue indetectable entre el 97 y el 99 % de ellos. De las cinco personas que tenían ORF1p detectable, seis meses después se descubrió que la persona con el nivel más alto tenía cáncer de próstata avanzado.

Otro uso potencial del ensayo es monitorear cómo responde un paciente a la terapia contra el cáncer. Si un tratamiento es eficaz, el nivel de ORF1p en la sangre del paciente debería descender, según LaCava.

Como parte del estudio, este equipo estudió a 19 pacientes que recibían tratamiento por cáncer gastroesofágico; en las 13 personas que respondieron al tratamiento, los niveles de ORF1p cayeron por debajo del límite de detección del ensayo.

En opinión de LaCava, el seguimiento de la proteína podría incorporarse a la atención sanitaria de rutina. “Podría medir sus niveles de ORF1p para establecer una línea de base. Luego, el clínico simplemente estará atento a cualquier aumento en los niveles de ORF1p, lo que podría ser indicativo de un cambio en su estado de salud. Si bien puede haber algunas fluctuaciones menores, un pico sería motivo de una investigación más profunda”.

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