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Subido porSandro Casavilca Zambrano
La Biopsia Líquida
La biopsia líquida es una técnica emergente que permite la caracterización molecular de tumores a través de la detección de células tumorales circulantes (CTC) y ADN libre circulante (cfDNA) en sangre, facilitando el diagnóstico, pronóstico y monitoreo de tratamientos. Esta metodología presenta un gran impacto en la evolución del cáncer y el desarrollo de metástasis, permitiendo un enfoque más personalizado en la atención a pacientes oncológicos. Aunque las técnicas actuales han mejorado su sensibilidad y especificidad, se requiere validación y estandarización en los laboratorios para su uso clínico generalizado.
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- 1. BIOPSIA LIQUIDA SANDRO CASAVILCAZAMBRANO PATÓLOGO ONCÓLOGO. JEFE DE BIOBANCO INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES NEOPLÁSICAS
- 2. Introducción • Definición deBiopsia Líquida: • Caracterización molecular del tumor para guiar el tratamiento : • Cada vez más frecuente. • Gran impacto en el desenlace de la enfermedad. "La extracción de células o tejidos para su examen por un patólogo" (National Cancer Institute, NIH, Bethesda, MD)
- 3. Biopsia Líquida Generalidades El procesode metástasis o invasión involucra diferentes eventos: 1. Intravasión o ingreso de las células tumorales a los vasos sanguíneos en la sangre periférica; 2. Extravasión de los vasos sanguíneos a los tejidos; 3. Proliferación tumoral; y 4. Angiogénesis en los tejidos. El tumor primario no es estático, cambia constantemente en el tiempo y con los tratamientos.
- 4. • El pronósticode carcinoma, se determina por la diseminación sanguínea de las células tumorales circulantes (CTC) y la consecuencia de un subconjunto desconocido en gran parte de estas células ("células iniciadoras de metástasis") en metástasis abiertas en su nuevo microambiente. Biopsia Líquida Generalidades
- 5. • Introducido parael análisis de CTC Y ADNct. • Aunque este término es adecuado para los CTC, parece algo engañoso cuando se aplica al ADNct • Componente celular fragmentado liberado principalmente por células tumorales muertas. Biopsia Líquida Generalidades Cell-free DNA (cf-DNA) Circulating Tumor DNA (ctDNA) Circulating Tumor Cells (CTCs) Exosomes Micro-RNAs Other
- 6. MECANISMOS POR LOSCUALES EL ADN PUEDE ENTRAR EN LA CIRCULACIÓN • MECANISMOS PASIVOS • Sugiere que las células apoptóticas y necróticas liberan ADN nuclear y mitocondrial en la circulación en el proceso de destrucción celular. • en condiciones fisiológicas normales, los fagocitos infiltrantes limpian los restos apoptóticos y necróticos. • dentro de una masa tumoral, lleva a una acumulación de desechos celulares, incluido ADN, que luego se libera a la sangre. • MECANISMOS ACTIVOS • La liberación activa de ADN en estudios con líneas celulares cultivadas de diferentes orígenes se cree que implica la liberación espontánea de fragmentos de ADN en la circulación. • Múltiples hipótesis • posibilidad de que las células cancerosas liberen ADN oncogénico para influir la transformación de células susceptibles en sitios distantes.
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- 8. Biopsia Líquida Generalidades Células CirculantesTumorales y DNAct - CTC y DNAct se encuentran a muy bajas concentraciones en sangre periferica – log - Aumenta concentración en condiciones de enfermedad avanzada - Tecnicas de enriquecimiento - 7.5ml – 5 CTC - 1 ml suero – 0.1-2ng DNA - Identificación / detección - Marcador
- 9. La detección yla caracterización molecular de las células tumorales circulantes (CTC), son una de las áreas más activas de la investigación traslacional en cáncer, con estudios clínicos que incluyeron CTC como biomarcador. El análisis de alteraciones genéticas ligadas a tumores se usa cada vez más con fines de diagnóstico, pronóstico y tratamiento Permite rastrear sistemáticamente la evolución genómica de la enfermedad Biopsia Líquida Aplicaciones en investigación
- 10. Estimar el riesgode recaída metastásica o progresión metastásica (información pronóstica) Estratificación y monitoreo en tiempo real de las terapias Identificación de objetivos terapéuticos y los mecanismos de resistencia La comprensión del desarrollo de metástasis en pacientes con cáncer Biopsia Líquida Objetivos de la investigación sobre las CTC:
- 11. • Los enfoquesdigitales basados en PCR se han actualizado con técnicas que usan: • Secuenciación de próxima generación (NGS) • Técnicas con capacidad de detección de una única mutación puntual. Biopsia Líquida Aberraciones genéticas asociadas a tumores
- 12. • Los cambiosde metilación presentes en el genoma tumoral también están presentes en los fragmentos de ADN detectados en la circulación. • Metil-beaming • PCR específica de metilación • Transferencia de energía de resonancia de fluorescencia basada en quantumdot (QD-FRET) Biopsia Líquida Técnicas y sensibilidad diagnóstica
- 13. • El microARN circulante (cmiARN) en sangre de pacientes con cáncer por su potencial como biomarcadores mínimamente invasivos. • miARNs específicos en sangre como biomarcadores de diagnóstico / pronóstico; sin embargo, las metodologías no están validadas o estandarizadas en todos los laboratorios. Biopsia Líquida Técnicas y sensibilidad diagnóstica A pesar de la reciente reducción en el costo de microarrays y NGS, y su precisión computacional mejorada, rt-qPCR sigue siendo el método más utilizado para validar los resultados de microarrays y NGS, probablemente porque exhibe la mayor sensibilidad y especificidad relativas
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- 16. El CMTN esun tipo de tumor altamente agresivo y prevalente en la población peruana, posee diferencias biológicas notables en comparación con otros subtipos de CM, concretamente posee una respuesta limitada a QT, alto riesgo de desarrollar metástasis, una corta sobrevida y no tiene tratamiento específico. Biopsia Líquida Cáncer de mama triple negativo
- 17. ...y sin embargo,actualmente las aproximaciones disponibles son las imágenes médicas, biopsias y cirugias para determinar la patología del mismo, debido a lo mismo, la información que se obtiene no es exacta para cada momento de la enfermedad.
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- 19. Biopsia Líquida Cáncer demama triple negativo
- 20. Biopsia Líquida Cáncer demama triple negativo
- 21. • La medicinapersonalizada para pacientes con cáncer tiene como objetivo adaptar las mejores opciones de tratamiento para el individuo en el momento del diagnóstico y durante el tratamiento. Biopsia Líquida Aplicaciones de la biopsia liquida
- 22. BIBLIOGRAFIA 1. ALIX-PANABIER̀ES C,PANTEL K. CIRCULATING TUMOR CELLS: LIQUID BIOPSY OF CANCER. CLIN CHEM. 2013;59(1):110-8. 2. JIANG P, LO YMD. THE LONG AND SHORT OF CIRCULATING CELL-FREE DNA AND THE INS AND OUTS OF MOLECULAR DIAGNOSTICS. TRENDS GENET. 2016;32(6):360-71. 3. PANTEL K, ALIX-PANABIÈRES C. REAL-TIME LIQUID BIOPSY IN CANCER PATIENTS: FACT OR FICTION? CANCER RES. 2013;73(21):6384-8. 4. CROWLEY E, DI NICOLANTONIO F, LOUPAKIS F, BARDELLI A. LIQUID BIOPSY: MONITORING CANCER-GENETICS IN THE BLOOD. NAT REV CLIN ONCOL. 2013;10(8):472-84. 5. DIAZ LA, BARDELLI A. LIQUID BIOPSIES: GENOTYPING CIRCULATING TUMOR DNA. J CLIN ONCOL. 2014;32(6):579-86. 6. ALIX-PANABIÈRES C, PANTEL K. CLINICAL APPLICATIONS OF CIRCULATING TUMOR CELLS AND CIRCULATING TUMOR DNA AS LIQUID BIOPSY. CANCER DISCOV. 2016;6(5):479-91. 7. LI M, CHEN W, PAPADOPOULOS N, GOODMAN S, CHRISTIAN N, LAURBERG S, ET AL. SENSITIVE DIGITAL QUANTIFICATION OF DNA METHYLATION IN CLINICAL SAMPLES. NAT BIOTECHNOL. 2010;27(9):858-63. 8. WANG T-H, BAILEY V, LIU K. QUANTUM DOTS AND MICROFLUIDIC SINGLE-MOLECULE DETECTION FOR SCREENING GENETIC AND EPIGENETIC CANCER MARKERS IN CLINICAL SAMPLES. NANOTECHNOLOGY. 2011;8031(MAY 2011):80311W-80311W-11. 9. YOSHIOKA Y, KOSAKA N, KONISHI Y, OHTA H, OKAMOTO H, SONODA H, ET AL. ULTRA-SENSITIVE LIQUID BIOPSY OF CIRCULATING EXTRACELLULAR VESICLES USING EXOSCREEN. NAT COMMUN. 2014;5:3591- 3591. 10. MARCHETTI A, DEL GRAMMASTRO M, FELICIONI L, MALATESTA S, FILICE G, CENTI I, ET AL. ASSESSMENT OF EGFR MUTATIONS IN CIRCULATING TUMOR CELL PREPARATIONS FROM NSCLC PATIENTS BY NEXT GENERATION SEQUENCING: TOWARD A REAL-TIME LIQUID BIOPSY FOR TREATMENT. PLOS ONE. 2014;9(8). 11. ONO S, LAM S, NAGAHARA M, HOON D. CIRCULATING MICRORNA BIOMARKERS AS LIQUID BIOPSY FOR CANCER PATIENTS: PROS AND CONS OF CURRENT ASSAYS. J CLIN MED. 2015;4(10):1890-907. 12. KINUGASA H, NOUSO K, MIYAHARA K, MORIMOTO Y, DOHI C, TSUTSUMI K, ET AL. DETECTION OF K-RAS GENE MUTATION BY LIQUID BIOPSY IN PATIENTS WITH PANCREATIC CANCER. CANCER. 2015;121(13):2271-80. 13. BROCK G, CASTELLANOS-RIZALDOS E, HU L, COTICCHIA C, SKOG J. LIQUID BIOPSY FOR CANCER SCREENING, PATIENT STRATIFICATION AND MONITORING. TRANSL CANCER RES. 2015;4(3):280-90. 14. ZHANG W, XIA W, LV Z, NI C, XIN Y, YANG L. LIQUID BIOPSY FOR CANCER: CIRCULATING TUMOR CELLS, CIRCULATING FREE DNA OR EXOSOMES? CELL PHYSIOL BIOCHEM. 2017;41(2):755- 68.
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Notas del editor
- #6 Se pueden categorizar como pasivos y activos. El mecanismo pasivo sugiere que las células apoptóticas y necróticas liberan ADN nuclear y mitocondrial en la circulación en el proceso de destrucción celular. En condiciones fisiológicas normales, los fagocitos infiltrantes limpian los restos apoptóticos y necróticos y por lo tanto, los niveles de adnc en individuos sanos son bajos. Dentro de una masa tumoral o en el caso de ejercicio exhaustivo o inflamación, la eliminación no ocurre de manera eficiente, lo que lleva a una acumulación de desechos celulares, incluido ADN, que luego se libera a la sangre La liberación activa de ADN en estudios con líneas celulares cultivadas de diferentes orígenes se cree que implica la liberación espontánea de fragmentos de ADN en la circulación. Se han formulado múltiples hipótesis para explicar por qué las células cancerosas activas liberarían activamente ADN en la circulación, incluida la posibilidad de que las células cancerosas liberen ADN oncogénico para influir la transformación de células susceptibles en sitios distantes. Varias revisiones están disponibles que detallan la biología y los mecanismos de la liberación de ADN a la circulación
- #8 EN la discriminación de adnc del ADN normal; la presencia de niveles a veces extremadamente bajos de adnc y la cuantificación precisa del número de fragmentos mutantes en una muestra ha sido un desafio Las metodologías de secuenciación de ADN que identifican variantes somáticas podrían usarse fácilmente para identificar adnc si los fragmentos de ADN tumoral fueran abundantes en la circulación de pacientes con cáncer desafortunadamente, la detección de ADN libre circulante derivado de tumores a menudo representa una pequeña fracción (<1,0%) de ADN total Se ha demostrado prospectivamente que la enumeración de células tumorales circulantes (CTC), células epiteliales muy escasas identificables en el torrente sanguíneo periférico de pacientes con cáncer con enfermedad avanzada, tiene importancia pronóstica para los pacientes con cáncer de mama, colorrectal y próstata. Datos recientes sugieren una función pronóstica de los CTC incluso en pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP) y cáncer de pulmón de células pequeñas. La enumeración de CTC también puede permitir controlar la efectividad de la terapia oncológica para identificar una resistencia emergente al tratamiento. Además, los CTC se pueden usar para evaluar la expresión de una serie de biomarcadores celulares para definir el tratamiento con terapia dirigida (her2, BRAF)
- #19 La escasa representación de la heterogeneidad de un tumor y la mala disponibilidad de la muestra significa que las biopsias de tejido tienen un valor limitado para la evaluación de la dinámica del tumor en las etapas avanzadas de la enfermedad Períodos extendidos entre el muestreo y la aplicación clínica de los resultados, así como líneas adicionales de tratamiento entre el muestreo, pueden dar como resultado una composición genética alterada de un tumor Se puede extraer ADN libre circulante de la sangre y evaluar las aberraciones específicas del tumor para proporcionar un panorama genético de las lesiones cancerosas en un paciente El seguimiento de las aberraciones genéticas asociadas al tumor en la sangre puede usarse para evaluar la presencia de enfermedad residual, recidiva, recaída y resistencia El monitoreo de la aparición de aberraciones genéticas asociadas a tumores en la sangre se puede utilizar para detectar la aparición de células cancerosas resistentes 5-10 meses antes de los métodos convencionales Para implementar la prueba de ADN tumoral circulante en la clínica, se requiere la estandarización de las técnicas, la evaluación de la reproducibilidad y la relación costo-efectividad, así como la validación prospectiva en los ensayos clínicos