Aprovechamiento de la huella de metilación del cáncer para un diagnóstico y pronóstico más precisos

Un poco de maquinaria genética básica podría ayudar a identificar tumores malignos más fácilmente y con mayor precisión.

En un nuevo estudio, publicado en línea en la edición del 26 de julio de PNAS , investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, con colegas del Hospital Xijing y el Centro Oncológico Sun Yat-sen en China, informan que la metilación del ADN puede proporcionar marcadores efectivos para al menos cuatro cánceres principales, no solo diferenciando correctamente los tejidos malignos de los normales, sino también brindando información sobre el pronóstico y la supervivencia.

“La elección del tratamiento adecuado para el cáncer con la mejor probabilidad de recuperación y supervivencia depende en gran medida del diagnóstico preciso del tipo o subtipo específico de cáncer”, dijo Kang Zhang, MD, PhD, director fundador del Instituto de Medicina Genómica y codirector de biomateriales. e ingeniería de tejidos en el Instituto de Ingeniería en Medicina, ambos en la Facultad de Medicina de UC San Diego. “Si puede hacer eso usando una biopsia mínimamente invasiva, tiene implicaciones significativas para la ciencia y la medicina del cáncer. El uso de marcadores de metilación del ADN puede ser una forma nueva y más efectiva de avanzar”.

La metilación del ADN involucra grupos metilo, un átomo de carbono unido a tres átomos de hidrógeno, que se unen a las moléculas de ADN. Es un proceso epigenético fundamental que regula la función de los genes sin cambiar la secuencia de ADN de un gen, esencial para el desarrollo normal y asociado con numerosos procesos clave, incluida la iniciación y progresión del cáncer.

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Zhang y sus colegas analizaron la metilación del ADN para diferenciar el tejido tumoral y el tejido normal para los cuatro cánceres más comunes (pulmón, mama, colon e hígado) en tres bases de datos diferentes: una cohorte de entrenamiento de 1619 muestras de tumores y 173 muestras de tejido normal adyacentes coincidentes; una cohorte de prueba de 791 muestras de tumores de The Cancer Genome Atlas y 93 muestras de tejido normal adyacente coincidente y otra cohorte china de prueba independiente de 394 muestras de tumores; y 324 muestras de tejido normal adyacente coincidente.

Descubrieron que el análisis de metilación del ADN podía predecir el cáncer frente al tejido normal con una precisión de más del 95 por ciento en las tres cohortes, comparable a los métodos de diagnóstico típicos, según Zhang.

Además, el análisis identificó correctamente el 97 por ciento de metástasis de cáncer colorrectal en el hígado y el 94 por ciento de metástasis de cáncer colorrectal en el pulmón. “Dado que el 10 por ciento de los cánceres se presentan como lesiones metastásicas o cánceres de origen primario desconocido, la identificación del tejido de origen es fundamental para elegir una terapia correcta. Este nuevo método simple será de gran valor para identificar la fuente principal del tumor”, dijo Michael Karin, coautor principal del estudio y Profesor Distinguido de Farmacología, también en la Facultad de Medicina de UC San Diego.

Zhang sugirió que la metilación del ADN tiene el potencial de mejorar los resultados al proporcionar diagnósticos más precisos, particularmente de tumores relativamente indolentes o agresivos que pueden requerir un tratamiento más o menos agresivo.

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“Aunque aquí nos enfocamos en solo cuatro cánceres comunes, esperamos que el análisis de metilación del ADN pueda ampliarse fácilmente para ayudar a diagnosticar una cantidad mucho mayor de cánceres”, dijo Zhang. “Un gran beneficio es que este enfoque requiere solo una pequeña cantidad de tejido para obtener el ADN adecuado para el análisis, lo que potencialmente permite el uso de biopsias menos invasivas o biopsias de lesiones metastásicas donde el tumor es de un tipo de cáncer primario desconocido”.

Dijo que se han planeado más estudios para explorar completamente las aplicaciones clínicas y el potencial de la metilación del ADN y su papel en la futura atención personalizada del cáncer.

Los coautores incluyen: Xiaoke Hao, Cuarta Universidad Médica Militar, Xi’an, China; Huiyan Luo y Rui-hua Xu, Centro de Cáncer de la Universidad Sun Yat-sen, Guangzhou, China; Michal Krawczyk, Wei Wei, Ken Flagg, Jiayi Hou , Shaohua Yi, Maryam Jafari, Danni Lin, Christopher Chung, Bennett A. Caughey, William Shi, Jie Zhu, Xin Fu, Edward Zhang, Charlotte Zhang y Debanjan Dhar, UC San Diego, Heng Zhang, Lianghong Zheng y Rui Hou , Academia China de Ciencias, Shanghái, China, y Gen Li y Liang Zhao, Compañía de Tecnología Farmacéutica Biológica Guangzhou Youze, Guangzhou, China.

La financiación de esta investigación provino, en parte, del Fondo Carol y Dick Hertzberg, el Fondo Richard Annesser y el Fondo Michael Martin.

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