Identificación de lncRNA en Biopsia líquida de pacientes con Cáncer de pulmón NSCLC

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Los tumores malignos se caracterizan por su capacidad de crecimiento sin control, invadiendo otros tejidos del cuerpo. En función del tamaño y apariencia de las células malignas, el cáncer de pulmón se clasifica en dos grandes grupos: de células no pequeñas (NSCLC) o no microcítico (que representa el 85% de los casos) o de células pequeñas o microcítico. Se trata de tumores totalmente distintos en cuanto a comportamiento, tratamiento y pronóstico1.El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte por cáncer en el mundo. Para el año 2018 se registraron 2 millones de nuevos casos de cáncer y 9,3 millones de muertes por esta causa2 . En el Informe de incidencia, mortalidad y prevalencia de Cáncer en Colombia, las cuatro neoplasias que mostraron tasas ajustadas de incidencia más altas en hombres fueron, próstata, estómago, colon, recto-ano y pulmón; mientras que en mujeres fueron mama, cuello del útero, colon, recto-ano y estómago3. La tasa ajustada por edad (TAE) para cáncer de pulmón fue de 12,9 x 100.000 habitantes, y de mortalidad 12,2 x 100.000, observándose una alta letalidad y un patrón de mortalidad muy cercano al de incidencia, lo cual sugiere la falta de tratamientos efectivos de la enfermedad en estadios avanzados, cuando aparecen los síntomas, y por lo tanto, de una deficiente detección temprana cuando aún no existe ningún síntoma4.El cáncer fue entendido en un principio como una enfermedad causada por una mutación de un solo tipo de células, entonces se esperaba que solo una mutación genética o solo un biomarcador fuera la causa y el origen del tumor5. Para cáncer de pulmón, en los primeros estudios de identificación de biomarcadores o factores de riesgo genético, en células somáticas y germinales se encontraron mutaciones en los genes EGFR, TP53, KRAS, BRAF, ERBB2, MET, STK11, PIK3CA, duplicaciones en los genes EGFR, ERBB2, MET, PIK3CA, y NKX2, deleciones en el gen DOK26, y presencia de genes fusión como ALK/EML47. En la actualidad uno de los procedimientos de rutina más usados para el diagnóstico de ésta patología es la realización de un panel molecular mediante secuenciación de nueva generación (NGS) a partir de biopsias de tejido tumoral. A pesar de que ésta tecnología permite detectar mutaciones en los genes previamente descritos, este procedimiento para el caso de cáncer de pulmón es un procedimiento altamente invasivo y en muchos casos el tamaño de la biopsia no permite la realización de todas las pruebas diagnósticas. Por esta razón en los últimos años para tumores sólidos se ha considerado el uso de la biopsia líquida como una alternativa para el diagnóstico. Recientemente, la “International Association for the Study of Lung Cancer” publicó una serie de recomendaciones sobre el uso de la biopsia líquida para el análisis molecular y orientación del manejo clínico de los pacientes con NSCLC avanzado8. En general, esta no se recomienda como reemplazo de una biopsia de tejido con fines diagnósticos, pero puede ser una herramienta adyuvante o de diagnóstico en ciertos casos, como por ejemplo, muestras de tejido tumoral insuficiente, dificultad en la obtención de muestras de tejido debido a condición clínica subóptima del paciente o difícil abordaje anatómico de la lesión; (ejemplo algunos huesos o sistema nervioso central) o cuando existen múltiples nódulos pulmonares pequeños que no son seguros para la biopsia. Tiene ventajas, como disminuir los riesgos propios de las biopsias de tejido, los costos asociados y el tiempo, consecuentemente, se perfilan como un instrumento clínico muy valioso en el corto y mediano plazo. En estas biopsias líquidas se pueden analizar ADN y ARN tumoral libre, proteínas, ARN plaquetario, exosomas y células tumorales circulantes (CTC por sus siglas en inglés), entre otros8.Los exosomas son vesículas de membrana extracelulares, con un diámetro entre 30-100 nm que transportan ácidos nucleícos (ADN, mARN, microARN y lncRNA), proteínas y lípidos protegidos por una bicapa lipídica9. Esta bicapa lipídica constituye una barrera protectora que protege las moléculas transportadas. Se ha determinado que estas vesículas tienen un potencial promisorio en el diagnóstico del cáncer y en el monitoreo del tratamiento9 . Los exosomas participan en la comunicación célula a célula y parecen desempeñar diversas funciones en la tumorogénesis y la progresión, en la remodelación del estroma y la regulación inmunológica en el cáncer. En los últimos años se ha confirmado que los exosomas actúan como puente de intercambio de información entre las células, permitiendo el flujo de ácidos nucleicos, proteínas y lípidos a las células receptoras10 . Interesantemente, se ha establecido que los lncRNAs pueden estar empaquetadas en exosomas y que su enriquecimiento es selectivo. Adicionalmente se ha reportado que su presencia está altamente correlacionada con las características clinicopatológicas de los pacientes con cáncer, atribuyéndoles de esta manera la categoría de biomarcadores promisorios para el diagnóstico y/o tratamiento. Estos lncRNA son transcritos de más de 200nt de longitud que en cáncer han mostrado cumplir funciones que favorecen la progresión tumoral. Se ha establecido que los lncRNA cumplen funciones de coordinación de la expresión génica mediante procesos epigenéticos y de remodelación de la cromatina9 . En los últimos años se ha destacado el valor de los lncRNA como biomarcadores predictivos de enfermedades como el cáncer; sin embargo existe muy poca información relacionada con el uso de lncRNA detectado en exosomas9 . En cáncer, a la fecha se ha descrito la participación de lncRNA exosomales en procesos de regulación de apoptosis, proliferación celular, migración e inducción de angiogénesis10. En cáncer de vejiga por ejemplo se ha establecido la presencia del lncRNA-UCA1 como un biomarcador diagnóstico útil10. Para cáncer de pulmón a la fecha se han identificado más de 20 miRNA como biomarcadores de cáncer NCSCL presentes en exosomas derivados de plasma10. Sin embargo, los estudios relacionados con lncRNA son escasos y sólo han descrito a la fecha la participación de HOTAIR, MALAT1 y lncRNA RP11-838N2.4 en exosomas. Para este caso, específicamente se ha relacionado la sobreexpresión de los lncRNA MALAT1 y HOTAIR con procesos de transición epitelio mesénquima; y la desregulación de lncRNA RP11-838N2.4 con quimioresistencia de algunos pacientes (10,11, 12). Con todos estos antecedentes nuestra pregunta global de investigación es: ¿Existen patrones diferenciales de expresión de los lncRNA MALAT1, NEAT1, HOTAIR, RP11-838N2.4 y H19 empaquetados en exosomas plasmáticos de pacientes con cáncer de pulmón? La resolución de ésta pregunta de investigación permitirá establecer si en población colombiana es posible identificar una firma molecular de lncRNA derivados de exosomas plasmáticos de pacientes con cáncer de pulmón NSCLC que permita ser considerada como útil para el diagnóstico. Recientemente se ha publicado la existencia de firmas moleculares de ARN que permiten: 1. Distinguir entre individuos con cáncer y voluntarios sanos; 2. Identificar diferentes tipos de cancer y 3. Detectar el origen del tumor primario de los pacientes13 . Con la ejecución de ésta propuesta de investigación se propone un estudio innovador que busca la identificación de biomarcadores epigenéticos en biopsia líquida de pacientes con diagnóstico de cáncer de pulmón NSCLC. La presencia de los lncRNA (biomarcadores epigenéticos) al momento del diagnóstico serán evaluados en muestras de sangre (plasma y aislamiento de exosomas). La identificación de éstos lncRNA permitirá establecer en primera medida la potencialidad de su detección en biopsia líquida y a su vez determinará si eventualmente este tipo de biomarcadores pueden ser utilizados como criterio diagnóstico de esta patología en la práctica clínica.