Un grupo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins junto a Life Technologies Corporation, una compañía de herramientas biotecnológicas, han utilizado unos métodos de secuenciación rápidos y de bajo coste para localizar alteraciones genéticas en cánceres de pecho e intestino en pacientes individuales. Una vez encontradas, los investigadores usaron con ellas unas tiras de ADN reorganizado para así construir biomarcadores personalizados que permitiesen la detección de trazos incluso apenas perceptibles de ADN tumoral.
Al tiempo que nuestros conocimientos sobre el cáncer aumentan, los científicos están empezando a considerarlo como una enfermedad crónica que resulta muy difícil de eliminar por completo. Tecnologías como esta podrían proporcionar formas de hacer seguimientos y mantenerlo a raya. La técnica aprovecha una tendencia bien conocida de los tumores a portar cromosomas revueltos. Estos intercambios de posición de grandes trozos de ADN podrían ser, de hecho, uno de los elementos clave que provocan que las células se vuelvan cancerígenas en un primer momento.
Los biomarcadores existentes están basados principalmente en proteínas y sólo están disponibles para algunos tipos de cáncer. Un ejemplo es la proteína PSA, encargada de indicar el cáncer de próstata. No obstante, y debido a que estas proteínas no son siempre únicas de las células cancerígenas, no son muy sensibles. “Nuestros marcadores genéticos funcionan puesto que son extremadamente diferentes” del ADN en las células sanas, afirma Victor Velculescu, director de la investigación. “Podríamos encontrar fácilmente una pieza de ADN cancerígeno entre 400.000 normales.” La investigación fue publicada hoy en la revista Science Translational Medicine.
Aunque los científicos conocen desde hace tiempo que las células cancerígenas tienden a llevar ADN revuelto, el uso de esta información para hacer un seguimiento de la progresión del cáncer, o la efectividad del tratamiento, ha resultado todo un reto. Eso se debe a que la naturaleza precisa del cambio genético es distinta en cada paciente, lo que hace que estos marcadores sean difíciles de encontrar. Las excepciones notables son varios tipos de cánceres sanguíneos que siempre muestran el mismo tipo de reorganización de ADN.
Para atacar a los tumores sólidos con cambios genéticos impredecibles, el equipo del Velculescu utilizó unos nuevos tipos de tecnologías de secuenciación que han logrado reducir tremendamente los costes de secuenciación durante los últimos años. La secuenciación de bajo coste hace que los científicos puedan explorar el genoma entero a la búsqueda de signos de cáncer. Utilizaron la tecnología de Applied Biosystems, parte de Life Technologies, para secuenciar los genomas de cuatro genomas de cáncer de intestino y dos de pecho, junto con los genomas del tejido sano de cuatro pacientes.
nEl método de Applied Biosystems funciona mediante el corte del genoma hasta el 200 millones de piezas con una longitud aproximada de 1.500 bases de ADN, y la posterior secuenciación de sólo los 25 pares de bases en los extremos de estas piezas, produciendo pares de etiquetas conectadas. Al comparar las secuencias de estos extremos de ADN con el genoma sano de referencia, así como entre el genoma normal y tumoral del paciente, los investigadores lograron localizar reorganizaciones entre trozos de ADN. El equipo de Velculescu encontró alrededor de nueve regiones de ADN intercambiado en cada tumor, proporcionando así biomarcadores únicos para los tumores de cada paciente.
Después los investigadores hicieron un seguimiento de los niveles de ADN anormal al tiempo que uno de los pacientes de cáncer de colon se sometía a distintos tipos de tratamiento. Después de la cirugía, la quimioterapia y la extracción quirúrgica de la metástasis del hígado, el nivel de ADN específico del cáncer en su sangre bajó desde un 37 hasta un 0,3 por ciento. Esto mostró que algunas células cancerígenas aún permanecían en el hígado, indicando que había que permanecer atentos y considerar tratamientos futuros.
La investigación es un “interesantísimo paso hacia la medicina personalizada contra el cáncer,” señala Peter Johnson, clínico jefe en la Universidad de Southampton y el centro de Investigación contra el Cáncer del Reino Unido. “La detección de los cambios en el ADN, que son únicos en cada cáncer individual, ha demostrado ser una herramienta poderosa a la hora de guiar el tratamiento contra la leucemia. Si esto se puede hacer con otros tipos de cáncer como el de intestino, pecho y próstata, nos ayudará a crear nuevos tratamientos mejores y más rápidos que nunca.”
Velculescu afirma que la mayor reticencia contra un uso clínico amplio de la técnica viene dada por el coste. Aunque al precio de la secuenciación ha bajado de forma dramática, el análisis cuesta alrededor de 5.000 dólares por genoma. En un texto editorial que acompaña al estudio, Ludmila Prokunina-Olsson y Stephen Chanock desde el Instituto Nacional contra el Cáncer de Bethesda, Maryland, señalan que los investigadores tendrán que secuenciar un gran número de genomas cancerígenos antes de que el método se pueda utilizar dentro de la práctica clínica. Por ejemplo, los científicos tendrán que evaluar cómo es de fiable la detección de estas reorganizaciones de ADN, así como si ciertos tipos de reorganizaciones son más útiles a la hora de hacer un seguimiento del cáncer, además de si ciertas partes del genoma tienden a portar consigo estos cambios. Los investigadores también tendrán que demostrar que la detección del ADN latente cancerígeno puede ayudar a definir el tratamiento, mejorando así la salud a largo plazo del paciente.