Biopsia líquida

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La biposia líquida, también conocida como biopsia de fluido o biopsia en fase fluida, es una prueba análitica que se realiza en una muestra de tejido biológico no sólido, principalmente sangre.[1]​ Al igual que la biopsia tradicional, esta técnica se usa principalmente como una herramienta para el diagnóstico y el seguimento de enfermedades como el cáncer.[2]​ Su finalidad es la de buscar células cancerosas que están circulando en la sangre o en porciones de ADN de las células tumorales circulantes.[3]​

Ventajas

La biopsia líquida se puede utilizar para ayudar a encontrar un cáncer en un estadio precoz.[3]​ Presenta además la ventaja adicional de ser en gran parte no invasiva y, por lo tanto, se puede hacer con más frecuencia, lo que permite rastrear mejor los tumores y las mutaciones a lo largo de un período de tiempo. Asimismo se puede usar para validar la eficacia de un medicamento para el tratamiento del cáncer tomando muestras múltiples de biopsia líquida en el lapso de algunas semanas. Esta tecnología también puede ser beneficiosa para los pacientes después del tratamiento para controlar una recaída.[2]​[3]​

Sin embargo, aunque la biopsia líquida de células tumorales circulantes fue validada y aprobada por la FDA como un método de pronóstico útil para varios tipos de cáncer,[4]​ su aplicación clínica aún no está muy extendida.[5]​

Tipos

Existen varios tipos de biopsia líquida dependiendo de las condiciones que se estén estudiando.

  • En estudios de cáncer, de células tumorales circulantes y/o ADN tumoral libre de células.[6]​[7]​
  • En el diagnóstico de ataque cardíaco, se toman muestras de células endoteliales circulantes.
  • En el diagnóstico prenatal, se extrae el ADN fetal libre de células de la sangre materna. El líquido amniótico también puede extraerse y analizar.

Se pueden estudiar una amplia variedad de biomarcadores para detectar otras enfermedades. Por ejemplo, al aislamiento de protoporfirina IX a partir de muestras de sangre puede usarse como una herrameinta de diagnóstico para la aterosclerosis.[8]​ Cuando se estudia el sistema nervioso central, se pueden tomar muestras de líquido cefalorraquídeo en lugar de sangre.[9]​[10]​

Funcionamiento

A diferencia de las biopsias tradicionales, las biopsias líquidas eliminan la necesidad de operaciones cirúrgicas y procedimientos invasivos al permitir que los profesionales médicos realicen pruebas para detectar signos de cáncer a partir de una simple extracción de sangre. Como resultado, estas biopsias son mucho más fáciles de realizar, y conducirán a diagnósticos más tempranos de cánceres en los pacientes.[11]​

Las biopsias líquidas fueron posibles gracias a los avances en la secuenciación del genoma humano, ya que los científicos e investigadores ahora pueden detectar mutaciones genéticas de cánceres. Los investigadores descubrieron que las mutaciones únicas de cáncer pueden aparecer en fragmentos microscópicos de ADN en la sangre de un paciente. Las células tumorales liberan ADN, ARN o proteínas libres en circulación relacionadas con tumores, que circulan en la sangre de pacientes con cáncer. Por lo tanto, los ensayos que utilizan estas moléculas se pueden utilizar para la detección precoz del tumor, el control o la detección de mutaciones de resistencia.[4]​[11]​

Aplicaciones de la biopsia líquida en cáncer

En 2019, Cristiano y colaboradores desarrollaron un nuevo análisis para evaluar la fragmentación de DNA libre celular desprendido por las células en procesos normales como la apoptosis o por las células cancerosas y que circulan en el torrente sanguíneo. Para esto, se tomaron muestras sanguíneas en donde se aisló el plasma sanguíneo de 236 pacientes con 7 tipos diferentes de cáncer entre los que se incluyen; cáncer de mama, colorrectal, pulmón, ovario, pancreático, gástrico y en el conducto biliar. Los investigadores compararon los perfiles de fragmentación obtenidos a través de estudios de GWAS y los compararon entre pacientes con cáncer contra los perfiles de fragmentación de DNA de 245 pacientes sanos. Para observar la diferencia entre los tamaños de los fragmentos y decidir aquellos fragmentos que correspondían a los pacientes con cáncer o a los pacientes sanos, se desarrolló DELFI. DELFI del inglés DNA evaluation of fragments for early interceptation, es un método de evaluación que se basa en un tipo de inteligencia artificial denominado “Machine Learning”. Específicamente, para distinguir entre los pacientes utilizando estos perfiles de fragmentación, Cristiano et al., utilizaron el “Modelo de aumento de gradiente estocástico” (o Gradient Boosting Model, gbm), el cual se define como modelos algorítmicos construidos en serie, así cada modelos puede “aprender del anterior”. Por lo tanto, el “Gradient boosting” busca disminuir los errores en los modelos algorítmicos que se crean secuencialmente. Típicamente se utilizan árboles de decisión para estos modelos de aprendizaje. Finalmente, se usó este aprendizaje automático de impulso de árbol de gradiente para examinar si el ADNc puede clasificarse como que tiene características de un paciente con cáncer o un individuo sano. Utilizando este método, a través de la biopsia líquida, se podría mejorar el diagnóstico temprano de pacientes con cáncer. Sin embargo, DELFI requiere de una validación adicional en otros estudios. Sin embargo, el uso de la biopsia líquida parece ser una opción prometedora que podría sustituir la biopsia de tejidos, ya que los elementos presentes en plasma como el DNA libre celular podría dar información como el origen del tumor, y ciertas alteraciones genéticas y epigenéticas importantes para el entendimiento del cáncer[12]​.

Notas

  1. ↑ Crowley, Emily; Di Nicolantonio, Federica; Loupakis, Fotios; Bardelli, Alberto (9 de xullo de 2013). «Liquid biopsy: monitoring cancer-genetics in the blood». Nature Reviews Clinical Oncology 10 (8): 472-484. PMID 23836314. doi:10.1038/nrclinonc.2013.110. 
  2. ↑ a b «Understanding cancer’s unruly origins helps early diagnosis». The Economist (en inglés). Consultado el 27 de julio de 2018. 
  3. ↑ a b c Biopsia líquida Instituto Naciona de Cáncer.
  4. ↑ a b Karachaliou, N.; Mayo de Las Casas, C.; Molina-Vila, M. A.; Rosell, R. (marzo de 2015). «Real-time liquid biopsies become a reality in cancer treatment.». Annals of Translational Medicine 3 (3): 36. PMC 4356857. PMID 25815297. doi:10.3978/j.issn.2305-5839.2015.01.16. 
  5. ↑ Gingras, Isabelle; Salgado, Roberto; Ignatiadis, Michail (noviembre 2015). «Liquid biopsy: will it be the 'magic tool' for monitoring response of solid tumors to anticancer therapies?». Current Opinion in Oncology 27 (6): 560-567. doi:10.1097/CCO.0000000000000223. 
  6. ↑ Heitzer, E.; Ulz, P.; Geigl, J. B. (11 de noviembre de 2014). «Circulating Tumor DNA as a Liquid Biopsy for Cancer». Clinical Chemistry 61 (1): 112-123. doi:10.1373/clinchem.2014.222679. 
  7. ↑ Wan, Jonathan C. M.; Massie, Charles; Garcia-Corbacho, Javier; Mouliere, Florent; Brenton, James D.; Caldas, Carlos; Pacey, Simon; Baird, Richard et al. (24 de febrero de 2017). «Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA». Nature Reviews Cancer. doi:10.1038/nrc.2017.7. 
  8. ↑ Nascimento da Silva, Mónica; Sicchieri, Letícia Bonfante; Rodrigues de Oliveira Silva, Flávia; Andrade, Maira Franco; Courrol, Lilia Coronato (2014). «Liquid biopsy of atherosclerosis using protoporphyrin IX as a biomarker». The Analyst 139 (6): 1383. doi:10.1039/c3an01945d. 
  9. ↑ Pyykkö, Okko T.; Lumela, Miikka; Rummukainen, Jaana; Nerg, Ossi; Seppälä, Toni T.; Herukka, Sanna-Kaisa; Koivisto, Anne M.; Alafuzoff, Irina; Puli, Lakshman; Savolainen, Sakari; Soininen, Hilkka; Jääskeläinen, Juha E.; Hiltunen, Mikko; Zetterberg, Henrik; Leinonen, Ville; Fiandaca, Massimo S. (17 de marzo de 2014). «Cerebrospinal Fluid Biomarker and Brain Biopsy Findings in Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus». PLoS ONE 9 (3): e91974. doi:10.1371/journal.pone.0091974. 
  10. ↑ «La biopsia líquida también es eficaz en el fluido cefalorraquídeo. Dos trabajos españoles prueban su valor diagnóstico en meningitis tumoral y gliomas». La Razón. 9 de abril de 2018. 
  11. ↑ a b Gately, Gary."A revolutionary blood test that can detect cancer". CNBC. 11 de enero de 2016. Consultada el 27 de julio de 2018.
  12. ↑ Cristiano, Stephen; Leal, Alessandro; Phallen, Jillian; Fiksel, Jacob; Adleff, Vilmos; Bruhm, Daniel C.; Jensen, Sarah Østrup; Medina, Jamie E. et al. (2019-06). «Genome-wide cell-free DNA fragmentation in patients with cancer». Nature (en inglés) 570 (7761): 385-389. ISSN 0028-0836. PMC 6774252. PMID 31142840. doi:10.1038/s41586-019-1272-6. Consultado el 15 de enero de 2020. 

Véase también

Enlaces externos

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