Un descubrimiento en el laboratorio Williams

La Dra. Williams en el laboratorio junto al CytoFLEX

Realizando un descubrimiento. Es lo que impulsa a los científicos de todo el mundo a explorar nuevas hipótesis y a probar nuevos cuestionamientos. No sucede a menudo, pero cuando sucede… ¡sí, es bueno!. Los científicos del laboratorio de la Dra. Karla Williams, en la Universidad de Columbia Británica, Vancouver, estaban probando la aplicabilidad de las vesículas extracelulares como un indicador tanto de pronóstico y como de diagnóstico de cánceres. Actualmente, el laboratorio se centra en cánceres específicos de próstata y de mama. Trabajaron a conciencia en una solución que podría revolucionar la forma en que se realizan las biopsias en el cáncer y los indicadores utilizados para evaluar el diagnóstico y los resultados a largo plazo.

En el caso de los cánceres de próstata y de mama, las tasas de mortalidad no se relacionan bastante con la tasa de diagnóstico. La mayoría de los pacientes se presentan etapas avanzadas cuando resulta más difícil de tratar. Además, existe una cantidad significativa de diagnósticos en exceso en este campo. En el caso del cáncer de próstata, el laboratorio estaba observando el antígeno prostático específico (PSA), un antígeno presente en los pacientes con cáncer de próstata. Por cada 1000 hombres sometidos a prueba, el PSA está elevado en 230. Estos 230 tendrán que someterse a biopsias invasivas que revelarán que más de la mitad de ellos no tienen cáncer de próstata, sino algo benigno, pequeño e indolente, o un diagnóstico completamente erróneo.

Figura que muestra el porcentaje de pruebas positivas y cómo se correlacionan con cáncer agresivo frente al diagnóstico erróneo
Figura 1: Muestra el porcentaje de pruebas positivas y, a continuación, cuántas terminarán siendo formas agresivas de cáncer frente a crecimientos benignos o diagnósticos erróneos. 


Figura 2

“Necesitamos mejores métodos para detectar determinados cánceres y luego necesitamos mejores métodos para la estratificación del riesgo dentro de estos tipos de cánceres. Esto nos lleva al mundo de las biopsias líquidas. Queremos tener la posibilidad de encontrar información sobre cómo funciona el cuerpo de alguien sin tener que realizar un análisis exhaustivo”. - Dra. Karla Williams

Los científicos desean observar la sangre y ver qué tipo de información pueden dar la vesículas extracelulares. Por ejemplo, las células cancerosas liberan diferentes componentes que proporcionan un marco de control para determinar si una persona tiene o no tiene una enfermedad.

El cáncer de próstata está sujeto a caracterización utilizando el sistema clásico de puntuación de Gleason. Este sistema se utiliza para decidir si alguien es de bajo riesgo o tiene una enfermedad agresiva de alto riesgo.


Figura 3

El truco está en poder identificar los cánceres de próstata más críticos, minimizando al mismo tiempo las pruebas no concluyentes e invasivas. El laboratorio de Williams intentó hacerlo utilizando citometría de flujo de nanoescala.
“Analizamos si podríamos utilizar o no el flujo de nanoescala con el fin de desarrollar una prueba para ver si podemos caracterizar las EV que han venido de la próstata. Luego podemos observar los marcadores que hay en ellos para decir si han procedido o no de un cáncer de próstata agresivo”.

El laboratorio comenzó a observar el antígeno prostático específico de membrana (PSMA). Aunque el PSMA es el marcador más común para explorar, no es únicamente específico de la próstata, a pesar de su nombre. Así que añadieron otro marcador, el STEAP-1, que añade especificidad como biomarcador secundario. Mediante citometría de flujo, si una persona presenta tanto PSMA como STEAP-1, usted puede decir definitivamente que la muestra de tejido provino de la próstata. Genial, ¡usted tiene origen biológico! ¿Ahora qué? ¿Cómo se determina si este tejido está sano o enfermo?

Respuesta: Se necesitan otros biomarcadores. La Dra. Williams había estudiado el ácido polisiálico en su investigación y quería ver qué papel podría estar desempeñando aquí. El ácido polisiálico está presente en las células de cáncer de próstata agresivas. “Es un glicano muy interesante, un azúcar de cadena larga. Tener estos azúcares presentes en una proteína cambia drásticamente cómo esta interactúa con su entorno y también cómo funciona la proteína que transporta este glicano”, declaró Williams.

En primer lugar, querían asegurarse de que el ácido polisiálico se manifestase realmente en las células de cáncer de próstata agresivas. Para hacerlo, la Dra. Williams colaboró con el Dr. Michael Cox del Vancouver Prostate Center. Ellos analizaron muestras de tejido de personas a lo largo de la evolución o regresión de su enfermedad; la información recopilada les permitió correlacionar la expresión del ácido polisiálico como indicador pronóstico de cáncer de próstata. Descubrieron que un nivel moderado a fuerte de ácido polisiálico condujo a resultados significativamente peores. 


Figura 4: La fila 1 representa las vesículas extracelulares positivas para STEAP-1. La fila 2 presenta los EV positivos para ácido polisiálico. La fila 3 representa los EV positivos para PSMA. La fila 4, por último, representa una población triple positiva, lo que sugiere que todos estos pueden encontrarse en el mismo evento vesicular.

 

Observar los niveles de un único biomarcador fuera del contexto del tejido de origen no dice mucho. Cuando podemos correlacionar ese biomarcador con su tejido de origen, obtenemos mucha más información.

“Una vez más se trata de la importancia de poder observar más de una cosa. Si va a hacer algo con el ELISA de vesículas extracelulares, no le informará sobre la composición de los biomarcadores en esa vesícula. El nanoflujo (citometría) puede decirle la composición de los biomarcadores... Una vez que empezamos a poder observar las cosas en positivos duales y triples, comenzamos a ser capaces de obtener una representación mucho mejor del estado de salud o de enfermedad de alguien.” Explicó Williams.

 


Figura 5: Demuestra la diferencia en triples positivos entre muestras de bajo riesgo y alto riesgo.

 

Una vez que tuvieron el tejido de origen, lo llevaron un paso más allá y lo aplicaron a las muestras de alto y bajo riesgo.

“Ponemos bajo riesgo y alto riesgo juntos. Aquí puede comenzar a ver que esta población aquí está casi separada de las demás y esto le da su triple número positivo de los eventos que estamos viendo. Podemos ver que existe una significación estadística definida en un aumento del número de extensiones triples positivas detectadas por el nanoflujo”.

Por lo tanto, tiene el marcador que dice que estas vesículas extracelulares provienen de la próstata y ahora tiene un marcador de cáncer que parece decir que la muestra tiene enfermedad agresiva. Esto le permite identificar estos múltiples biomarcadores mediante una biopsia con aguja gruesa. A medida que esto pasa a una fase de prueba clínica, mantiene la promesa de revolucionar las pruebas de cáncer de próstata para las incidencias más agresivas con la posibilidad de pasar de las pruebas de procedimientos invasivos a “biopsias líquidas” de bajo coste mediante análisis de sangre/plasma.

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El CytoFLEX es para uso exclusivo en investigación. No se debe utilizar en procedimientos con fines diagnósticos. 

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