Utilizando una biopsia con una sola aguja y una nueva tecnología para el diagnóstico de tumores desarrollada por Baylor College of Medicine y el Broad Institute of MIT y Harvard, los investigadores han podido proporcionar una ventana más detallada y amplia sobre la biología del cáncer, el tipo de tumor y los mecanismosde respuesta y resistencia a la terapia que con los enfoques convencionales.
Este nuevo método analiza la combinación de material genético tumoral genómica con la caracterización profunda de proteínas y fosfoproteínas proteómica mediante una biopsia con núcleo de aguja única del tumor de un paciente. Este tipo de análisis proteogenómico solo había sido posible antes con tejido mucho más grandemuestras tomadas en la cirugía y parece prometedor para su uso futuro en aplicaciones clínicas.
El estudio que describe esta nueva tecnología a microescala aparece en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
La necesidad de nuevas tecnologías
"Los pacientes mueren de cáncer porque, a un nivel suficientemente fundamental, no hemos podido determinar qué tipo de cáncer estamos tratando", dijo el coautor para correspondencia, el Dr. Matthew Ellis, profesor y director de Lester and SueSmith Breast Center, investigadora de McNair y directora asociada de Medicina de Precisión en el Centro Oncológico Integral Dan L Duncan en Baylor. "El análisis de datos proteogenómicos, que combina información sobre decenas de miles de proteínas y genes utilizando un sistema desarrollado por el NationalLos investigadores del Consorcio de Análisis de Tumores Proteómicos Clínicos del Instituto del Cáncer NCI-CPTAC proporcionan detalles mucho más completos sobre lo que sucede en cada tumor. Sin embargo, la aplicación de la proteogenómica tanto a la investigación científica como al diagnóstico del cáncer se ha visto limitada por el tamaño del tejido.muestra requerida. "
"Por lo general, las biopsias de tumores de pacientes tienen aproximadamente un quinto del tamaño de lo que se necesita para los análisis proteogenómicos, por lo que invertimos un esfuerzo considerable en identificar métodos para 'microescalar' con éxito el proceso para que coincida con la menor cantidad de material obtenido en el diagnóstico de rutinaconfiguración y, lo que es más importante, no sacrificar la profundidad de la cobertura del proteoma y el fosfoproteoma ", dijo el Dr. Steven Carr, coautor para correspondencia y director senior de proteómica y científico del instituto del Broad Institute.
El estudio publicado describe los métodos desarrollados que permiten análisis detallados de ADN, ARN y proteínas de alta calidad a partir de una biopsia con aguja de un solo núcleo.
"Es importante destacar que nuestra nueva metodología incluye el análisis de fosfoproteínas, que se refiere a proteínas que se activan mediante la adición de grupos químicos de fosfato", dijo Ellis, quien también es investigador del NCI-CPTAC. "Para algunos cánceres, talescomo cáncer de mama ERBB2 + HER2 +, la capacidad de medir estas modificaciones es fundamental porque son lo que impulsa la enfermedad ".
Prueba de la nueva tecnología
Para probar la nueva tecnología, Carr, Ellis y sus colegas aplicaron los métodos a un estudio piloto diseñado para evaluar la viabilidad del perfil proteogenómico antes y 48 a 72 horas después de iniciar la quimioterapia dirigida a ErbB2. Esperaban obtener información sobre la variabilidad deresultados después del tratamiento mediante la evaluación de la capacidad de los anticuerpos ErbB2 para inhibir el objetivo del fármaco.
"Por primera vez, pudimos detectar una reducción estadísticamente significativa de la fosforilación de la proteína ERBB2 después del tratamiento en pacientes que respondieron al tratamiento. No vimos una reducción en esta proteína para aquellos que no respondieron al tratamiento", dijo Ellis.. "En pacientes que no respondieron al tratamiento, nuestros análisis de datos a gran escala sugirieron diversos mecanismos de resistencia a las terapias dirigidas por ERBB2 que podrían abordarse con enfoques alternativos a los que el paciente realmente recibió".
La prueba de la tecnología a microescala proporcionó grandes cantidades de datos de los tumores, revelando conocimientos fundamentales sobre los diversos elementos que impulsan las respuestas tumorales, incluidos los del microambiente inmunológico del tumor. La prueba sirvió como prueba de principio de que estas tecnologías hanprometedora para la medicina de precisión, lo que significa que se puede utilizar para examinar tumores individuales y encontrar planes de tratamiento precisos para cada uno.
"Sin embargo, antes de que llevemos las nuevas tecnologías a la clínica, es necesario aplicarlas a una mayor cantidad de muestras de tumores para confirmar su valor diagnóstico", dijo Ellis.
"Bajo los auspicios del NCI-CPTAC, ampliaremos los estudios a grupos más grandes de pacientes que reciben tratamiento para el cáncer de mama en el contexto de ensayos clínicos", dijo Carr, co-investigador principal con Ellis en el NCI-CPTAC.
Un desafío clave será el acceso a una gran cantidad de muestras clínicas conservadas de alta calidad. La viabilidad de aprender biología profunda, como se demuestra en este documento, debería proporcionar un incentivo para que los médicos y los equipos de ensayos clínicos recolecten y almacenen material de biopsia para grandes-estudios prospectivos a escala y para comprender la biología de los fármacos en muestras de pacientes.
"La capacidad de estudiar las vías de señalización en los pacientes es incomparable", dijo la Dra. Shankha Satpathy, primera y coautora para correspondencia, investigadora científica del laboratorio Carr en el Broad.
"En el futuro, nuestro plan es desarrollar un laboratorio en Baylor para realizar estos tipos de diagnóstico utilizando tecnologías proteogenómicas a microescala con el fin de proporcionar una mejor plataforma de diagnóstico para nuestros pacientes", dijo Ellis.
"Estoy particularmente emocionado por el potencial de pasar del paradigma de descubrimiento actual que requiere un tiempo considerable para generar los resultados a un enfoque específico que permitirá la rápida elaboración de perfiles de grandes listas de proteínas que ilustramos en nuestro documento de prueba de principio", dijoCarr. "Pero el primer paso es definir qué debe medirse que sea de importancia biológica y clínicamente procesable, en contraposición a lo que se puede medir. Esa es la contribución más importante que está haciendo nuestra tecnología".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de Baylor . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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