Biopsia Líquida e Intercepción del Cáncer

En la era de la Medicina de Precisión, la biopsia líquida se ha convertido en una herramienta clínica fundamental debido a su naturaleza no invasiva, que permite monitorizar en tiempo real el proceso tumoral de cada paciente. El carácter no invasivo de la metodología es crucial no sólo para identificar la resistencia temprana al tratamiento o predecir la recaída, sino también para identificar el riesgo de cáncer a través de análisis moleculares en poblaciones predispuestas a ciertos cánceres (como el cáncer colorrectal en personas con poliposis, el carcinoma hepatocelular en personas con cirrosis, cáncer de pulmón en pacientes con EPOC con nódulos pulmonares, o cáncer de ovario en personas con pólipos ováricos, entre otros).

Más allá de sus aplicaciones clínicas, la biopsia líquida permite conocer más profundamente la biología del cáncer. El análisis de los componentes de la biopsia líquida proporciona información biológica valiosa sobre el inicio de la carcinogénesis y la progresión del cáncer a través de diversas etapas de diseminación tumoral. Este conocimiento mejora nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes que impulsan el desarrollo y la progresión del cáncer, facilitando el desarrollo de estrategias diagnósticas y terapéuticas más efectivas adaptadas a pacientes individuales.

Para lograr este objetivo, son nuestro foco de interés las siguientes sublíneas:

Análisis moleculares de ctDNA y cfDNA en etapas tempranas de cáncer y enfermedades inflamatorias crónicas (cáncer de pulmón, hepatocarcinoma, cáncer de colon, cáncer de ovario):

Tumoral circulante ( ctDNA ) y del ADN libre de células (cfDNA) en las primeras etapas del cáncer y las enfermedades inflamatorias crónicas representan un enfoque innovador en la medicina de precisión. Al emplear metodologías fragmentómicas y epigenómicas, profundizamos en las intrincadas firmas moleculares presentes en estos ácidos nucleicos circulantes, proporcionando información valiosa sobre el inicio, la progresión y la respuesta al tratamiento de la enfermedad.

En el cáncer, la presencia de ctDNA y cfDNA en circulación ofrece una idea del panorama genómico de los tumores. Sin embargo, la dependencia de ensayos de detección basados en mutaciones para el ctDNA genera preocupaciones, particularmente con respecto a su utilidad para identificar mutaciones, alteraciones del número de copias y reordenamientos cromosómicos asociados con neoplasias malignas en etapa temprana. Las técnicas fragmentómicas, que abarcan no solo el tamaño de los fragmentos sino también otras propiedades del cfDNA, permiten la caracterización de fragmentos de ADN desprendidos por tumores, lo que ayuda a la identificación de aberraciones genéticas específicas relacionadas con cánceres en etapa temprana.

Esta información molecular tiene un inmenso potencial para facilitar la detección temprana del cáncer, lo que permite una intervención oportuna y mejores resultados del tratamiento. Además, los análisis epigenómicos de ctDNA y cfDNA revelan cambios dinámicos en los patrones de metilación del ADN, modificaciones de histonas y estructura de la cromatina, que desempeñan funciones cruciales en la regulación de la expresión genética. Estas alteraciones epigenéticas sirven como biomarcadores sensibles para el cáncer y las enfermedades inflamatorias crónicas, lo que refleja los procesos patogénicos subyacentes y la progresión de la enfermedad.

Al integrar enfoques epigenómicos con análisis fragmentómicos, mejoramos la sensibilidad y especificidad de los diagnósticos basados en biopsia líquida, lo que permite a los médicos distinguir entre afecciones malignas y benignas con mayor precisión. Además, el patrón de fragmentación del cfDNA refleja la regulación epigenética, con coordenadas de puntos de interrupción agrupadas en ubicaciones específicas del genoma. Estos grupos, denominados coordenadas finales preferidas, proporcionan información sobre la accesibilidad de la cromatina y el posicionamiento de los nucleosomas específicos de tejido, los sitios de unión de los factores de transcripción y la expresión génica.

En general, los análisis moleculares de ctDNA y cfDNA en las primeras etapas del cáncer y las enfermedades inflamatorias crónicas representan un cambio de paradigma en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, y ofrecen vías prometedoras para la medicina personalizada y mejores resultados para los pacientes.

Papel de las células inmunes en la inducción de carcinogénesis y progresión de enfermedades mediante el intercambio de información con células tumorales (cáncer de pulmón, cáncer de páncreas):

La interacción entre el sistema inmunológico y las células tumorales es un proceso complejo y dinámico que desempeña un papel fundamental en el desarrollo, la progresión y la respuesta al tratamiento del cáncer. El sistema inmunológico actúa como un mecanismo de defensa crucial contra el cáncer al reconocer y eliminar células anormales. Sin embargo, las células tumorales han desarrollado varias estrategias para evadir la vigilancia inmune y manipular el microambiente inmunológico en su beneficio. Nuestra investigación se centra en comprender los mecanismos de supervivencia de las células tumorales circulantes (CTC) en el torrente sanguíneo, donde enfrentan ataques del sistema inmunológico. A pesar de este entorno hostil, las CTC participan en interacciones activas con varios tipos de células inmunitarias, incluidas plaquetas, células mieloides, macrófagos y neutrófilos. Estas interacciones contribuyen a la supervivencia de las CTC y a la adquisición de un fenotipo metastásico, promoviendo la formación de metástasis. La adquisición de estas características implica el intercambio de biomoléculas de las células inmunes a las células tumorales circulantes (CTC).

Carga de vesículas extracelulares en el contexto del cáncer:

El término «vesículas extracelulares» (EV) se refiere a un grupo diverso de estructuras membranosas liberadas por las células en su entorno extracelular. Estas vesículas desempeñan funciones cruciales en la comunicación intercelular al transferir moléculas bioactivas, incluidas proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, entre células. Una función clave de los vehículos eléctricos en el cáncer es su capacidad para facilitar la comunicación de las células tumorales con el microambiente circundante. Las células cancerosas liberan vehículos eléctricos que contienen moléculas de señalización que pueden influir en las células vecinas, como las células estromales, las células endoteliales y las células inmunitarias, promoviendo el crecimiento tumoral, la angiogénesis y la evasión inmunitaria.

Además, los vehículos eléctricos derivados de células estromales asociadas a tumores pueden contribuir al establecimiento de un microambiente que respalde el tumor al modular el comportamiento de las células cancerosas y otros componentes estromales. Además, los vehículos eléctricos desempeñan un papel crucial en la mediación de la comunicación entre las células tumorales primarias y los sitios metastásicos distantes. Los vehículos eléctricos derivados de tumores pueden viajar a través del torrente sanguíneo o el sistema linfático, transportando moléculas bioactivas que preparan nichos premetastásicos y facilitan la siembra y colonización de células metastásicas en sitios distantes. Estas interacciones mediadas por vehículos eléctricos contribuyen a la formación de tumores secundarios y a la propagación del cáncer por todo el cuerpo. En nuestro laboratorio, nuestro objetivo es identificar la carga diversa que transportan estos vehículos eléctricos, con especial atención a sus componentes proteómicos y de miARN, y su relación con la inducción de metástasis y la resistencia al tratamiento.