Científicos desarrollan un novedoso análisis de sangre para detectar el cáncer de hígado

Científicos desarrollan un novedoso análisis de sangre para detectar el cáncer de hígado

Investigadores del Centro Oncológico Johns Hopkins Kimmel, en Estados Unidos, han desarrollado un novedoso análisis de sangre que, mediante inteligencia artificial, logró detectar con éxito más del 80% de los cánceres de hígado en un estudio realizado con 724 personas.
21 de noviembre de 2022

DELFI (evaluación de fragmentos de ADN para la interceptación temprana, por sus siglas en inglés) es el nombre que recibe este novedoso análisis de sangre. Es capaz de detectar los cambios de fragmentación del ADN de las células cancerosas que se desprenden en el torrente sanguíneo, conocido como ADN libre de células (cfDNA).

Detectar carcinoma hepatocelular

Los investigadores utilizaron la tecnología DELFI en muestras de plasma sanguíneo obtenidas de 724 individuos de Estados Unidos, la Unión Europea y Hong Kong para detectar el carcinoma hepatocelular (CHC), un tipo de cáncer de hígado. Se estima que 400 millones de personas en todo el mundo tienen un mayor riesgo de desarrollar CHC debido a la cirrosis por enfermedades hepáticas crónicas, incluyendo la hepatitis viral crónica o la enfermedad del hígado graso no alcohólico, según un análisis mundial de la carga de la enfermedad hepática (J. Hepatology, 2019). Creen que se trata del primer análisis de fragmentación de todo el genoma validado de forma independiente en dos poblaciones de alto riesgo y en distintos grupos raciales y étnicos con diferentes causas asociadas a sus cánceres de hígado. Los resultados fueron publicados en la prestigiosa revista Cancer Discovery y en la Conferencia Especial de la Asociación Americana para la Investigación del Cáncer.

«El aumento de la detección precoz del cáncer de hígado podría salvar vidas, pero las pruebas de cribado disponibles actualmente están infrautilizadas y pasan por alto muchos cánceres», afirma el doctor Victor Velculescu, profesor de oncología y codirector del Programa de Genética y Epigenética del Cáncer en el Centro Oncológico Johns Hopkins Kimmel.

De hecho, cada año se diagnostican más de 800.000 casos de cáncer de hígado en todo el mundo, y es una de las principales causas de muerte por cáncer en todo el mundo, según la Sociedad Americana del Cáncer.

La tecnología DELFI detectó los cánceres de hígado en sus estadios más tempranos y no proporcionó incorrectamente resultados de falso positivo, entre personas con un riesgo medio

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Inteligencia artificial para detectar el cáncer de hígado

De las 724 muestras de plasma estudiadas, 501 se recogieron en Estados Unidos y la UE e incluyeron muestras de 75 personas con CHC para entrenar y validar el modelo de aprendizaje automático, un tipo de inteligencia artificial que utiliza datos y algoritmos para mejorar la precisión, explica Zachariah Foda, el investigador que codigirió el estudio junto con Victor Velculescu.

Para la validación, se analizaron otras 223 muestras de plasma de individuos de Hong Kong y se incluyeron muestras de 90 personas con CHC, 66 con el virus de la hepatitis B (VHB), 35 con cirrosis hepática relacionada con el VHB y 32 personas sin factores de riesgo subyacentes.

La tecnología DELFI utiliza un análisis de sangre para medir el modo en que el ADN se empaqueta dentro del núcleo de una célula, estudiando el tamaño y la cantidad de ADN libre de células presente en la circulación procedente de diferentes regiones del genoma.

Las células sanas empaquetan el ADN como una maleta bien organizada, en la que las diferentes regiones del genoma se colocan cuidadosamente en varios compartimentos. Los núcleos de las células cancerosas, por el contrario, son como maletas más desorganizadas, con elementos de todo el genoma arrojados al azar. Cuando las células cancerosas mueren, liberan fragmentos de ADN de forma caótica en el torrente sanguíneo.

Entonces, DELFI identifica la presencia de cáncer examinando millones de fragmentos de cfDNA en busca de patrones anormales, incluyendo el tamaño y la cantidad de ADN en diferentes regiones genómicas. El método DELFI sólo requiere una secuenciación de baja cobertura, lo que permite que esta tecnología sea rentable en un entorno de cribado, afirman los investigadores.

El estudio con la tecnología DELFI

Los investigadores llevaron a cabo la prueba (que ya había demostrado que clasificaba con precisión el cáncer de pulmón en un estudio anterior en el año 2021) en fragmentos de cfDNA aislados de las muestras de plasma. Analizaron los patrones de fragmentación de cada muestra para desarrollar una puntuación DELFI.

Las puntuaciones eran bajas para los individuos sin cáncer con hepatitis viral o cirrosis (la mediana de la puntuación DELFI era de 0,078 y 0,080, respectivamente), pero, de media, eran de 5 a 10 veces más altas para los 75 pacientes con CHC en las muestras, con puntuaciones altas observadas en todos los estadios del cáncer, incluida la enfermedad en fase inicial.

Incluso, la prueba detectó cambios de fragmentación en el contenido y el empaquetamiento de los genomas del cáncer de hígado, incluso de las regiones del genoma asociadas a la actividad específica del hígado.

La tecnología DELFI detectó los cánceres de hígado en sus estadios más tempranos, con una sensibilidad general -o capacidad de detectar con precisión un cáncer- del 88% y una especificidad del 98%, lo que significa que casi nunca proporcionó incorrectamente un resultado falso positivo, entre personas con un riesgo medio.

En las muestras recogidas de personas con alto riesgo de padecer CHC, la prueba tuvo una sensibilidad del 85% y una especificidad del 80%. «En la actualidad, menos del 20% de la población de alto riesgo se somete a pruebas de detección del cáncer de hígado debido a la accesibilidad y al rendimiento subóptimo de las pruebas. Este nuevo análisis de sangre puede duplicar el número de casos de cáncer de hígado detectados, en comparación con el análisis de sangre estándar disponible, y aumentar la detección temprana del cáncer«, afirma Amy Kim, profesora asistente de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.   Fuente | ScienceBlog
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