La investigación señala el camino hacia una prueba de aliento exhalado para el cáncer de pulmón

La ciencia fundamental para desarrollar una prueba de aliento exhalado para la detección de enfermedades pulmonares, incluido el cáncer de pulmón, está en marcha, según una nueva investigación publicada por un laboratorio del Centro Hackensack Meridian para el Descubrimiento y la Innovación (CDI).

Dos artículos publicados por el miembro asociado del CDI Olivier Loudig, Ph.D., y sus colegas muestran que han recolectado, separado y perfilado con éxito biomarcadores pulmonares del aliento humano, y también han desarrollado modelos animales para expandir sus análisis e identificar potencialmente marcadores clave para la detección temprana y no invasiva de tumores pulmonares metastásicos.

Aún queda mucho trabajo por hacer para identificar una variedad de biomarcadores y demostrar que su precisión puede ser clínicamente relevante para pacientes humanos, pero las dos publicaciones han establecido la hoja de ruta científica a medida que los científicos del CDI continúan su trabajo hacia ese objetivo.

«Este innovador enfoque no invasivo tiene como objetivo establecer un nuevo método para reducir el umbral para una detección más temprana que nunca de esta horrible enfermedad», afirmó Loudig.

«Esta innovadora tecnología desarrollada por Olivier Loudig ofrece esperanzas a los pacientes que, con demasiada frecuencia, reciben un diagnóstico demasiado tarde para recibir una intervención eficaz», afirmó el Dr. David Perlin, director científico y vicepresidente ejecutivo del CDI. «De eso se trata el CDI: de inspirar la innovación científica para abordar necesidades médicas no satisfechas».

El trabajo del Dr. Loudig se centra en la captura e identificación de nanopartículas conocidas como vesículas extracelulares (VE), que son liberadas por prácticamente todas las células en el espacio extracelular, como la sangre, el suero y otros fluidos biológicos. Las células cancerosas liberan especialmente una mayor cantidad de nanopartículas, que el Dr. Loudig ha estado utilizando para la detección y el diagnóstico de enfermedades más temprano que nunca. Su laboratorio en el CDI ha desarrollado programas de investigación para el descubrimiento de biomarcadores y la detección temprana de cánceres de pulmón, próstata, cuello uterino y vejiga mediante biopsias líquidas.

Para ello, el grupo del Dr. Loudig desarrolló una tecnología denominada EV-CATCHER para el aislamiento selectivo de nanopartículas específicas de células a partir de biofluidos, y está utilizando perfiles de secuenciación de última generación de ARN pequeños contenidos en estas nanopartículas para la identificación no invasiva de lesiones y tumores que puedan estar desarrollándose en el cuerpo. La ciencia del Dr. Loudig y la tecnología EV-CATCHER son la base de la primera empresa derivada de Hackensack Meridian Health, EValuate Diagnostics, fundada a principios de este año.

El Dr. Loudig se ha propuesto aplicar EV-CATCHER para purificar las EV del aliento exhalado por los seres humanos, que contienen marcadores de enfermedades que pueden analizarse sin necesidad de tomar muestras invasivas del pulmón. Este enfoque puede revolucionar el diagnóstico y la vigilancia de las enfermedades pulmonares humanas.

En su última publicación, que aparece en el Revista de vesículas extracelularesEl equipo de CDI evaluó cinco tipos de muestras de las vías respiratorias de 69 sujetos y determinó que las EV exhaladas contienen perfiles de expresión de microARN consistentes con los obtenidos de muestras pulmonares más profundas a través de procedimientos más invasivos como los lavados broncoalveolares (BAL).

El equipo del Dr. Loudig realizó un estudio de prueba de concepto para detectar el cáncer de pulmón mediante el análisis del contenido de microARN de las EV exhaladas a partir de condensados ​​del aliento exhalado recolectados de 18 sujetos (12 que estaban sanos y seis que habían sido diagnosticados con cáncer de pulmón en etapa IV). Sus análisis confirmaron que las EV exhaladas purificadas selectivamente del aliento de estos sujetos identificaron perfiles de expresión de microARN únicos que podrían identificar pacientes con cáncer de pulmón.

«Nuestros análisis confirman la utilidad de nuestro ensayo EV-CATCHER personalizable para la purificación selectiva de EV exhaladas que albergan proteínas de superficie de origen del tejido pulmonar de los bronquiolos terminales y los alvéolos (condensado del aliento exhalado)», escriben los investigadores.

Su estudio anterior con modelos de ratones sobre el aire exhalado se condensa, publicado en marzo en la revista Vesículas extracelulares y ácidos nucleicos circulantesdemuestra que podrían detectar microARN de células tumorales de origen humano utilizando EV-CATCHER para «capturar» EV de tumores pulmonares exhalados humanos a partir del aliento exhalado en un plazo de 1 a 2 semanas después de la inyección de células cancerosas humanas. Aunque la selección de biomarcadores debe refinarse y finalizarse, los científicos concluyen que existe una promesa para el diagnóstico de enfermedades pulmonares, en particular el cáncer de pulmón.

«Creemos que ampliar nuestro enfoque para estudiar los cánceres de pulmón primarios y secundarios humanos en estudios con animales con la potencia adecuada tiene el potencial de identificar biomarcadores de EV humanas exhaladas relevantes», escriben. «Además, dado que EV-CATCHER se puede personalizar fácilmente para apuntar a marcadores de superficie de subpoblaciones de EV específicas, prevemos que su uso para separar las EV exhaladas derivadas de células tumorales pulmonares de las EV derivadas de células inmunes e innatas puede ayudar a mejorar aún más la selección de EV tumorales exhaladas para la detección precisa de diferentes tipos de cáncer de pulmón».

Proporcionado por Hackensack Meridian Health