Un avance prometedor en la detección temprana del cáncer de mama
Detectar un cáncer antes de la aparición de síntomas, determinar el tratamiento más apropiado y prever si existe riesgo de recurrencia tras la terapia son objetivos fundamentales en la investigación del cáncer. Una herramienta que está generando grandes expectativas es la biopsia líquida, un análisis de sangre que se perfecciona continuamente. Recientemente, un grupo internacional de investigadores avanzó en esta área al identificar el cáncer de mama de manera precoz con un 95% de precisión a través de ciertas células.
Identificación de marcas epigenéticas
El estudio, cuyos resultados fueron publicados en la revista Nature, también evidenció la capacidad de predecir recaídas de la enfermedad. A diferencia de los métodos tradicionales, que se enfocan en alteraciones genéticas de células tumorales, esta novedosa tecnología apunta a identificar cambios epigenéticos: señales que controlan la activación o desactivación de la información del ADN.
El trabajo fue llevado a cabo por científicos del Instituto Weizmann de Ciencias y la Universidad Hebrea de Jerusalén, colaborando con el Centro Médico Kaplan en Israel. Ellos integraron tecnologías de detección molecular, análisis computacional e inteligencia artificial para identificar patrones distintivos de tumores de mama en muestras sanguíneas.
Las biopsias líquidas se basan en la detección de fragmentos de material genético que las células tumorales liberan en el torrente sanguíneo. El principal reto es que, al ser pequeños, estos fragmentos pueden ser difíciles de identificar sin generar falsos positivos en personas sanas.
La propuesta del nuevo estudio es ampliar la información buscada en las muestras. En lugar de enfocarse solo en mutaciones del ADN, los investigadores centraron su atención en las marcas epigenéticas, que pueden brindar pistas sobre el comportamiento celular de los tumores.
Las instrucciones invisibles en nuestro ADN
Los científicos explican el hallazgo con una metáfora simple: “Si el ADN es un libro de recetas que cada célula tiene, las marcas epigenéticas actúan como notas marginales que indican qué recetas usar y cuán frecuentemente”.
En las células cancerosas, tanto las instrucciones originales como la forma en que se usan pueden alterarse. Estas modificaciones epigenéticas pueden cambiar el comportamiento celular y potenciar su crecimiento, la invasión a otros tejidos y la resistencia a tratamientos.
Los tipos de cáncer de mama son usualmente clasificados según patrones genéticos específicos, pero los mecanismos epigenéticos que los influencian no están completamente comprendidos. Para explorarlos, el equipo de la profesora Efrat Shema analizó tumores extraídos de 12 mujeres.
Se requería un procedimiento rápido debido a que, una vez retirado el tejido durante la cirugía, sus marcas epigenéticas pueden deteriorarse. Por ello, las muestras se transportaron al laboratorio inmediatamente para su análisis. Después de identificar las características epigenéticas de los tumores, los científicos buscaron estas señales en el torrente sanguíneo.
La tecnología empleada por los investigadores aprovecha un fenómeno natural: las células, al morir, liberan nucleosomas (estructuras de ADN enrollado alrededor de proteínas) que contienen información esencial. Las células tumorales también expulsan estos nucleosomas, portadores de datos sobre sus características y origen.
Utilizando marcadores fluorescentes que reconocen diferentes marcas epigenéticas, los investigadores analizaron millones de nucleosomas para detectar patrones relacionados con la presencia de cáncer. Esta tecnología ya había mostrado ser prometedora en un estudio previo de 2022, al detectar precozmente el cáncer colorrectal y de páncreas.
Alta precisión en el diagnóstico del cáncer de mama
Para evaluar su efectividad en el cáncer de mama, los investigadores estudiaron muestras sanguíneas de 77 pacientes monitoreadas durante cinco años en la Clínica Mayo, Florida, y las compararon con las de 30 mujeres sanas.
Estos datos se usaron para entrenar modelos de inteligencia artificial en la identificación de diferencias entre ambos grupos, alcanzando así una precisión del 95% en la detección de cáncer de mama en etapas iniciales, con tumores de hasta dos centímetros de diámetro.
No obstante, es crucial aclarar que este estudio es experimental y no reemplaza los métodos de detección estándar como la mamografía. Se necesitan estudios más amplios para validar su aplicación en poblaciones saludables.
Anticipando recurrencias del cáncer
Otro descubrimiento relevante del estudio es su potencial para monitorear pacientes. Aunque el cáncer de mama sea detectado a tiempo y el tratamiento parezca exitoso, puede reaparecer. Los investigadores observaron que entre el 20% y el 40% de los casos pueden experimentar recurrencias.
Una razón es que los tumores no son uniformes; algunas células pueden ser erradicadas por el tratamiento, pero otras sobreviven, manteniendo la capacidad de multiplicarse nuevamente.
Durante su investigación, los científicos identificaron que, incluso en tumores considerados poco agresivos, puede haber una pequeña población de células con un comportamiento especialmente invasivo. Estas células presentaban una firma epigenética única.
La hipótesis plantea que las células tumorales cambian sus comportamientos a través de alteraciones epigenéticas, sin necesidad de mutaciones nuevas. Al buscar la firma de estas células en muestras sanguíneas, se encontró una conexión entre su presencia y el riesgo de recurrencia del cáncer. Cuanto más predomine esta señal, mayor es la posibilidad de reaparición.
Gracias a esta firma y otros indicadores epigenéticos, la técnica logró distinguir, con un 81% de precisión, entre pacientes cuyo cáncer volvió a aparecer y aquellas que no sufrieron recurrencia. Un aspecto destacado fue que se detectaron señales de riesgo en pacientes previamente clasificadas de bajo riesgo según métodos convencionales.