Una nueva tecnología de análisis de sangre, con Inteligencia Artificial, para detectar cáncer de hígado, se ha utilizado con éxito en el Johns Hopkins Kimmel Center (EE UU), en un estudio con muestras sanguíneas de 724 voluntarios. El ingenio es el mismo que desarrollaron en 2021 para hallar con éxito cáncer de pulmón.
Ahora, en el estudio que aparece en Cancer Discovery, aseguran que han detectado más del 80% de los cánceres de hígado. Este análisis de sangre, que se conoce con el nombre de DELFI (DNA Evaluation of Fragments for Early Interception), detecta cambios de fragmentación entre el ácido desoxirribonucléico de las células cancerosas que se derraman en el torrente sanguíneo. Es conocido como ADN libre de células (cfDNA).
En este trabajo, codirigido por los profesores Victor Velculescu y Amy Kim, así como por la doctora Akshaya Annapragada, de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, los científicos utilizaron la tecnología DELFI en muestras de plasma sanguíneo obtenidas de 724 personas en EE UU, la Unión Europea (UE) y Hong Kong, para detectar el cáncer hepatocelular (HCC), un tipo de cáncer de hígado.
Están convencidos de que se trata del primer análisis de fragmentación de la totalidad del genoma, validado de forma independiente en dos poblaciones de alto riesgo y en diferentes grupos raciales y étnicos con diferentes causas asociadas con sus cánceres de hígado.
“Una mayor detección temprana del cáncer de hígado podría salvar vidas, pero las pruebas de detección actualmente disponibles se infrautilizan y pasan por alto muchos tipos de cánceres”, asegura Victor Velculescu, profesor de oncología y codirector del Programa de Genética y Epigenética del Cáncer en el Johns Hopkins Kimmel Cancer Center.
Tecnología DELFI
De las 724 muestras de plasma estudiadas, 501 se recolectaron en EE UU y la Unión Europea, que incluyeron muestras de 75 personas diagnosticadas de HCC para entrenar y validar el modelo de aprendizaje automático.
Esta clase de Inteligencia Artificial utiliza datos y algoritmos para mejorar la precisión, explica la profesora Foda. Para la validación, se analizaron 223 muestras de plasma adicionales de personas en Hong Kong e incluyeron muestras de 90 más con cáncer hepatocelular, 66 con el virus de la hepatitis B (VHB), 35 con cirrosis hepática relacionada con el VHB y 32 sin factores de riesgo subyacentes.
La tecnología DELFI utiliza un análisis de sangre para medir la forma en que el ADN se empaqueta dentro del núcleo de una célula al estudiar el tamaño y la cantidad de ADN libre presente en la circulación desde 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 manera caótica en el torrente sanguíneo.
Con esta tecnología, los científicos identifican la presencia de cáncer al examinar millones de fragmentos de cfDNA en busca de patrones anormales, incluido el tamaño y la cantidad de ADN en diferentes regiones genómicas.
Puntualizan que DELFI solo necesita una secuenciación de baja cobertura, lo que permite que esta tecnología sea rentable en un entorno de detección. Analizaron los patrones de fragmentación en cada muestra para desarrollar una puntuación DELFI.
Detección de cáncer de hígado en etapas más tempranas
Como figura en el estudio, las puntuaciones fueron bajas para las personas libres de cáncer con hepatitis viral o cirrosis (la puntuación mediana de DELFI fue de 0,078 y 0,080, respectivamente), pero, de promedio, entre cinco y 10 veces más altas para los 75 pacientes con cáncer hepatocelular en las muestras de EE UU/UE, con puntuaciones altas observado en todos los estadios del cáncer, incluida la enfermedad en estadio temprano (puntajes DELFI para el estadio 0 = 0,46, estadio A = 0,61, estadio B = 0,83 y estadio C = 0,92).
Además, la prueba detectó cambios de fragmentación en el contenido y el empaquetamiento de los genomas del cáncer de hígado, incluidas las regiones del genoma asociadas con la actividad específica del hígado.
La tecnología DELFI detectó cáncer de hígado en sus etapas más tempranas, con una sensibilidad general, o la capacidad de detectar un cáncer con precisión, del 88% y una especificidad del 98%, lo que significa que casi nunca proporcionó un resultado falso positivo incorrecto. En muestras recolectadas de personas con alto riesgo de cáncer hepatocelular, la prueba tuvo una sensibilidad del 85% y una especificidad del 80%. Los investigadores dicen que los próximos pasos incluyen la validación de este enfoque en estudios más amplios para uso clínico.
Genoma del cáncer
El profesor Velculescu y su equipo realizaron el primer análisis de secuencia del genoma completo en cánceres humanos identificando genes y vías clave desregulados en la tumorigénesis.
Desarrolló métodos para análisis de expresión génica global y acuñó la palabra transcriptoma, para describir los patrones que ahora podrían obtenerse en el cáncer y otras células. Esta investigación ha revelado el panorama genómico de los cánceres humanos, incluidos los de mama, colorrectal, cerebral, pancreático, cánceres de ovario, cabeza y cuello y pulmón.
Estos análisis identificaron una variedad de genes que no se sabía previamente que estaban involucrados en la neoplasia, incluido PIK3CA como uno de los más mutados en el cáncer humano.
Como indica la Universidad Johns Hopkings, más recientemente, su equipo ha desarrollado enfoques de biopsias líquidas no invasivas para la detección temprana y el seguimiento de pacientes con cáncer. Estos descubrimientos proporcionan nuevos paradigmas para nuestra comprensión del cáncer humano y han creado oportunidades para el diagnóstico de precisión y la medicina personalizada para la oncología y otras enfermedades.
Se estima que 400 millones de personas en todo el mundo tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer hepatocelular debido a cirrosis por enfermedades hepáticas crónicas, incluida la hepatitis viral crónica o la enfermedad del hígado graso no alcohólico, según un análisis mundial de la carga de la enfermedad hepática. Además, se calcula que más de 800.000 personas padecen cáncer de hígado en todo el mundo cada año, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer.
Por último y para evitar especulaciones, algunos de estos científicos revelan en el estudio que tienen intereses en competencia. Así, Velculescu es uno de los fundadores de Delfi Diagnostics; además de pertenecer a la junta directiva y tiene acciones de esta empresa, sujetas a ciertas restricciones según la política de la Universidad Johns Hopkins.
