Los científicos han desarrollado dos agentes, hechos de nanopartículas terapéuticas y anticuerpos, que podrían administrarse a los pacientes poco antes de una extracción de sangre para permitir a los médicos detectar mejor el ADN tumoral en la sangre mediante una tecnología llamada biopsia líquida.
Las biopsias líquidas prometen transformar la forma en que se diagnostican, monitorean y tratan los cánceres al detectar el ADN que los tumores vierten a la sangre. Pero el sistema inmunológico del cuerpo presenta un desafío importante. Las células inmunitarias del hígado y las enzimas que degradan el ADN en la sangre eliminan el ADN tumoral circulante del torrente sanguíneo en cuestión de minutos, lo que hace que este ADN sea difícil de capturar y detectar en un análisis de sangre.
Para superar esto, un equipo del Instituto Broad del MIT y de los Institutos Tecnológicos de Harvard y Massachusetts (MIT) ha desarrollado dos "agentes cebadores" inyectables que ralentizan brevemente la eliminación del ADN tumoral circulante del cuerpo, permitiendo que los niveles de este ADN disminuyan. aumentar temporalmente en la sangre y recolectarse para su análisis.
El equipo dice que estos agentes cebadores podrían mejorar el rendimiento de las biopsias líquidas para el cáncer y potencialmente otras enfermedades, de forma similar a cómo se administran agentes de contraste a los pacientes para mejorar las exploraciones por imágenes médicas. Sus hallazgos se publican en Science.
Viktor Adalsteinsson, director del Centro Gerstner para el Diagnóstico del Cáncer en Broad, Sangeeta Bhatia, miembro del instituto en Broad, profesora en el MIT y directora del Centro Marble de Nanomedicina contra el Cáncer en el Instituto Koch del MIT, y J. Christopher Love, miembro asociado en Broad y profesor del Instituto Koch del MIT, son coautores principales del estudio.
"La biopsia líquida cambiará fundamentalmente la forma de diagnosticar y tratar el cáncer, pero requiere una mayor sensibilidad", afirmó Adalsteinsson. "Para mejorar la sensibilidad, intentamos abordar por primera vez la biología de la eliminación del ADN tumoral circulante, reconociendo que se trata de un obstáculo fundamental antes de la mayoría de las pruebas de biopsia líquida que, si se resuelve, podría beneficiar ampliamente a los pacientes".
Uno de los agentes cebadores consiste en nanopartículas que, al igual que el ADN tumoral circulante, son consumidas por las células inmunitarias del hígado. "Pensamos que podríamos diseñar una nanopartícula ficticia segura para distraer esas células inmunes y dejar el ADN del tumor circulante en paz para que pudiera estar en una concentración más alta en las muestras de sangre", dijo Bhatia.
El otro agente comprende anticuerpos diseñados que se unen al ADN del tumor, protegiéndolos de la destrucción por parte de las enzimas circulantes. Ambas estrategias (nanopartículas terapéuticas y anticuerpos) ya son formas de medicina bien establecidas para su uso en humanos.
"Las tecnologías de biopsia líquida existentes están limitadas por la cantidad de ADN tumoral que hay en el tubo de sangre", dijo Love. "Así que empezamos a pensar en cómo podríamos inyectar algo de antemano para ayudar a potenciar o mejorar esa señal".
Carmen Martín-Alonso, estudiante de posgrado en el laboratorio de Bhatia, encabezó el diseño de las nanopartículas. Shervin Tabrizi, asociado postdoctoral en el laboratorio de Love y el Centro Gerstner en Broad y oncólogo radioterapeuta en el Hospital General de Massachusetts, tomó la iniciativa en la ingeniería de los anticuerpos. Y Kan Xiong, científico investigador del Centro Gerstner en Broad, lideró un esfuerzo para optimizar el análisis de gotas individuales de sangre de ratón para detectar el ADN tumoral circulante.
En estudios con ratones, el equipo demostró que la administración de estos agentes cebadores una o dos horas antes de extraer una muestra de sangre aumentaba la cantidad de ADN tumoral circulante en una muestra de sangre en más de 10 veces. Esto mejoró la sensibilidad de la detección del cáncer mediante biopsia líquida en ratones con una carga tumoral baja de menos del 10 % a más del 75 %. Los niveles circulantes de ADN tumoral en los animales volvieron a su valor inicial en un día.
"La capacidad de obtener la actividad máxima de estos agentes en un par de horas, seguida de su rápida eliminación, significa que alguien podría ir al consultorio de su médico, recibir un agente como este y luego donar sangre para la prueba misma, todo dentro de un plazo de una visita", dijo Love. "Esta característica es un buen augurio para el potencial de traducir este concepto al uso clínico".
El equipo afirma que sus agentes cebadores representan nuevas tecnologías de plataforma que, en principio, podrían mejorar las biopsias líquidas no sólo para el cáncer sino también para enfermedades neurodegenerativas, trastornos metabólicos, enfermedades infecciosas profundas y pruebas genéticas prenatales, así como para la detección de otras enfermedades escasas. analitos de importancia clínica.
"El aumento del ADN tumoral circulante en la sangre es sólo la punta del iceberg", afirmó Adalsteinsson. "El cebado es una nueva frontera que nos entusiasma desarrollar en el diagnóstico del cáncer y más allá".
Más información: Carmen Martin-Alonso et al, Los agentes cebadores reducen transitoriamente la eliminación del ADN libre de células para mejorar las biopsias líquidas, Ciencia (2024). DOI:10.1126/science.adf2341. www.science.org/doi/10.1126/science.adf2341
Información de la revista: Ciencia
Proporcionado por Broad Institute of MIT y Harvard
