Identificada una firma de pronóstico del cáncer de boca

El hallazgo, efectuado con base en el análisis de muestras de pacientes con tumores en la cavidad bucal, mostró una correlación entre una firma de tres péptidos y la existencia de metástasis en los ganglios linfáticos

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Científicos brasileños identificaron la correlación existente entre la abundancia de proteínas presentes en tejidos tumorales y en la saliva con la progresión del cáncer de boca. Este descubrimiento surge como un parámetro eficaz para anticipar o prever la progresión de esta enfermedad –la presencia o la ausencia de metástasis en los ganglios linfáticos cervicales, por ejemplo–, y para superar las limitaciones de los análisis clínicos y de los estudios por imágenes utilizados clínicamente. Y podrá orientar la elección del tipo de tratamiento ideal para cada paciente. 

Este estudio se puso en marcha en la fase de descubrimiento mediante el análisis proteómico de distintas áreas de tejidos tumorales valiéndose de 120 muestras microdiseccionadas. En la fase de verificación, se confirmaron las firmas de pronóstico en aproximadamente 800 muestras de tejidos mediante el empleo de la técnica de inmunohistoquímica y en 120 muestras de saliva de pacientes vía proteómica basada en blancos o dirigida.

Este trabajo, que contó con el apoyo de la FAPESP, se llevó a cabo en el Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM, por sus siglas en portugués) en colaboración con el Instituto del Cáncer del Estado de São Paulo (ICESP) y la Facultad de Odontología de Piracicaba, dependiente de la Universidad de Campinas (FOP-Unicamp), el Instituto de Computación de la misma universidad, el Instituto de Ciencias Matemáticas y Computación de la Universidad de São Paulo, la Facultad de Odontología de la Universidad Estadual del Oeste de Paraná, entre otras instituciones de Brasil y del exterior.

“El conjunto de datos nos llevó a obtener un resultado robusto y bastante prometedor en la definición de la gravedad de la enfermedad. Aparte de sugerir marcadores potenciales de la misma durante una primera fase, también verificamos la presencia de esos marcadores en una segunda fase de la investigación, lo que dota de mayor confiabilidad a los hallazgos y demuestra que los mismos son eficientes para clasificar a los pacientes con metástasis en los nodos linfáticos cervicales”, dijo Adriana Franco Paes Leme, investigadora del Laboratorio Nacional de Biociencias (LNBio), en el CNPEM, y autora corresponsal del artículo publicado en Nature Communications. 

El cáncer de boca, también llamado carcinoma espinocelular (CEC), es el tipo más común de tumor maligno de cabeza y cuello. Posee alta prevalencia y alta mortalidad, con alrededor de 300 mil nuevos casos diagnosticados anualmente en el mundo y 145 mil muertes. Aunque su detección a cargo de odontólogos es relativamente fácil en heridas existentes en la boca, generalmente el diagnóstico se realiza cuando la enfermedad ya se encuentra en un estadio avanzado. 

“Este estudio requirió un trabajo de cinco años hasta arribar a este descubrimiento. Y se lo dividió en dos etapas. Durante la primera aplicamos la proteómica basada en descubrimientos, cuando identificamos y cuantificamos a las proteínas de los tejidos tumorales. En la segunda fase del estudio se realizaron análisis vía inmunohistoquímica y también por proteómica basada en blancos o dirigida, y ya sabíamos exactamente cuáles proteínas debíamos cuantificar” dijo Franco Paes Leme.

La proteómica es el estudio de un conjunto de proteínas en una muestra, ya sea en tejidos o en células, por ejemplo, en donde es posible identificar, cuantificar, determinar modificaciones postraducionales, localizar y evaluar la actividad y las interacciones de las proteínas.

La bioinformática

Durante la primera fase, los investigadores mapearon las proteínas en el tejido de cáncer de boca mediante microdisección con láser y proteómica, y las correlacionaron con las características clínicas de los pacientes. Este análisis hizo posible la identificación de varias proteínas, tales como CSTB, NDRG1, LTA4H, PGK1, COL6A1, ITGAV y MB, con niveles de abundancia distintos dependiendo del área del tumor evaluada, y su asociación con importantes desenlaces clínicos. 

En la segunda fase, después de identificar y cuantificar a las proteínas en las 120 muestras de tejidos tumorales, los investigadores aplicaron dos estrategias para la verificación de las proteínas. 

“En una de ellas evaluamos la abundancia de las proteínas seleccionadas en muestras independientes de tejidos de pacientes utilizando anticuerpos mediante inmunohistoquímica. La otra estrategia consistió en utilizar la saliva de los pacientes y monitorear en ella esos mismos blancos preseleccionados”, declaró Franco Paes Leme a Agência FAPESP. 

La investigadora explica que se seleccionó este fluido debido a que la lesión de cancerosa se ubica en la boca, donde las células neoplásicas podrían secretar proteínas. “La saliva es una fuente prometedora de marcadores, aparte de ser un fluido obtenido mediante su extracción no invasiva. A tal fin se verificaron las proteínas presentes en la saliva de 40 pacientes y, para lograr una mayor confiabilidad del resultado en esta etapa del estudio, los análisis se realizaron mediante triplicados técnicos”, dijo. 

Tras el análisis en muestras de saliva de pacientes, los investigadores utilizaron técnicas de bioinformática y de aprendizaje de máquinas para llegar a la firma de pronóstico, para verificar si las proteínas o péptidos seleccionados durante la primera fase podrían separar a los pacientes con y sin metástasis en los nodos linfáticos cervicales. “Asimismo, también contábamos con la valiosa información sobre la evolución clínica de los pacientes que participaron en forma voluntaria del estudio mediante la donación de las muestras de saliva”, dijo Franco Paes Leme. 

Con base en este resultado, fue posible definir la firma de tres péptidos específicos de LTA4H, COL6A1 y CSTB que permiten clasificar a los pacientes con y sin metástasis en los nodos linfáticos cervicales y, por ende, exhiben un gran potencial para ayudar a los médicos clínicos a superar las limitaciones de los análisis y orientar estrategias de tratamientos personalizados. 

El equipo de científicos está llevando adelante ahora una nueva investigación que tiene por objeto operar en forma traslacional y accesible en la construcción de biosensores con la función de detectar esta firma de pronóstico en la saliva de los pacientes. Actualmente, los péptidos pueden identificarse y cuantificarse mediante análisis de espectrometría de masas y proteómica, técnicas costosas y poco comunes en clínicas y hospitales. 

“Pretendemos desarrollar un método más sencillo, más barato y más accesible destinado a los profesionales de la salud, para que éstos puedan evaluar la progresión de la enfermedad con base en test que podrán realizarse en los consultorios odontológicos, en los consultorios médicos o en los laboratorios clínicos. En el trabajo que hemos publicado ahora, fue posible identificar esa firma de pronóstico mediante espectrometría de masas. Nuestra idea es desarrollar un biosensor enfocado en la utilización de esta firma de pronóstico, para que tenga uso clínico y para orientar la definición del tratamiento”, dijo Paes Leme. 

Puede leerse el artículo intitulado Combining discovery and targeted proteomics reveals a prognostic signature in oral cancer (doi:10.1038/s41467-018-05696-2), de Carolina Moretto Carnielli, Carolina Carneiro Soares Macedo, Tatiane De Rossi, Daniela Campos Granato, César Rivera, Romênia Ramos Domingues, Bianca Alves Pauletti, Sami Yokoo, Henry Heberle, Ariane Fidelis Busso-Lopes, Nilva Karla Cervigne, Iris Sawazaki-Calone, Gabriela Vaz Meirelles, Fábio Albuquerque Marchi, Guilherme Pimentel Telles, Rosane Minghim, Ana Carolina Prado Ribeiro, Thaís Bianca Brandão, Gilberto de Castro Jr, Wilfredo Alejandro González-Arriagada, Alexandre Gomes, Fabio Penteado, Alan Roger Santos-Silva, Márcio Ajudarte Lopes, Priscila Campioni Rodrigues, Elias Sundquist, Tuula Salo, Sabrina Daniela da Silva, Moulay A. Alaoui-Jamali, Edgard Graner, Jay W. Fox, Ricardo Della Coletta y Adriana Franco Paes Leme, en el siguiente enlace: nature.com/articles/s41467-018-05696-2.