N.74 – Las biopsias líquidas

Las biopsias líquidas han transitado un notable desarrollo, con amplias posibilidades para la práctica clínica. La identificación de biomarcadores en fluidos corporales permite obtener información proveniente de tejidos no accesibles y es aplicable a numerosas patologías, desde el cáncer a enfermedades infecciosas como Covid-19. El artículo aquí reseñado refiere una entrevista de Genotipia con la Dra. María José Serrano, investigadora principal del centro Genyo (Centro Pfizer-Universidad de Granada-Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica), directora científica de la División de Biopsias Líquidas en el Hospital Virgen de las Nieves de Granada y vicepresidenta de la Sociedad Internacional de Biopsia Líquida.

(a) Potencial informativo de los fluidos corporales y versatilidad de las biopsias líquidas

Las biopsias líquidas, entendidas como identificación de analitos en fluidos corporales (sangre, saliva, semen, orina, fluido pleural, fluido cerebroespinal), ofrecen amplias posibilidades de monitorización en tiempo real. Permiten analizar células tumorales circulantes, ADN libre, exosomas, ARN, proteínas, entre otras moléculas, proporcionando -con notable versatilidad- información referida a procesos biológicos e identificación de patologías.

La clave reside en utilizar marcadores que permitan identificar las células, ADN u otras moléculas por analizar. Serrano presenta a las células tumorales circulantes como el tipo de componente que más información proporciona, debido a su gran diversidad. “No solo identifican en qué estado está la enfermedad, sino que también pueden identificar el estado inflamatorio de la misma”. Resalta también el campo de acción de las vesículas extracelulares como los exosomas que liberan las células. “Dentro de los exosomas se puede añadir también el perfil proteico, que a su vez es reflejo de la célula de la que procede. Informa del estado de la enfermedad en función de si las rutas metabólicas, genéticas y proteicas están activadas o no en ese paciente con esa enfermedad”, indica la investigadora.

(b) Limitaciones y retos por resolver

Según Serrano, una limitación fundamental en el ámbito de las biopsias líquidas reside en la insuficiencia de protocolos normalizados de trabajo: “no ha habido consorcios importantes unidos por países que identifiquen protocolos normalizados de trabajo para trabajar subpoblaciones específicas de pacientes y un resultado común con las mismas tecnologías y protocolos”. Hasta el momento la mayor parte de resultados se han obtenido de proyectos pequeños y la aplicación en clínica requiere comparar tecnologías en un mayor número de pacientes e identificar cuál es la más efectiva. En ello están trabajando en el proyecto “INGENIO”, (INtegrative GENomic, digital Imaging and clinical information towars Precision Oncology Optimization) enfocado en impulsar la oncología de precisión a través de varias estrategias, entre ellas, la biopsia líquida. “Estamos identificando qué metodología y qué protocolo normalizado de trabajo son los más adecuados para la implementación clínica de la biopsia líquida basada en ADN y en células tumorales circulantes”, indica Serrano, que destaca el carácter multidisciplinar de los equipos de trabajo, que incluyen especialistas en oncología, en biología celular y molecular y en anatomía patológica. “También es fundamental que haya alguien experto en el análisis de células tumorales circulantes”, afirma Serrano. “Si no, probablemente se cometan errores al alza en cuanto a detección”.

(c) Implementación creciente en la práctica clínica

Desde sus inicios las biopsias líquidas se presentaron como una aproximación muy prometedora para práctica clínica. “Identifican lo que es la medicina de precisión”, señala Serrano. Sin embargo, su implantación no es masiva. Poco a poco, conforme se normalizan los protocolos y se obtienen evidencias clínicas, algunas pruebas basadas en biopsias líquidas empiezan a implementarse en algunos hospitales.

La oncología es una de las áreas donde las biopsias líquidas presentan mayor potencial y diversidad de aplicaciones. En este campo “su utilización principal está dirigida en la actualidad a cáncer avanzado, especialmente en la determinación de la respuesta a fármacos”, señala Serrano. “En aquellos pacientes donde no hay opción de tener una biopsia convencional sólida, la biopsia líquida ayuda a determinar el tratamiento que hay que administrar”. “Es importante porque, especialmente en oncología, estamos yendo hacia tratamientos dirigidos a aspectos biológicos y es necesario saber el estado del paciente, cuáles son los genes que se expresan en su enfermedad para identificar la diana más específica y tratamiento más idóneo para ese paciente. La biopsia líquida es fundamental, ya que si no hay muestra biológica se va a ciegas”.

Las biopsias líquidas también resultan útiles cuando se dispone de una biopsia convencional, ya que permiten monitorizar a los pacientes a partir de sucesivas muestras de sangre, que son más fáciles de obtener. Esta monitorización es necesaria para muchos pacientes que se vuelven resistentes al tratamiento. “Debemos identificar precozmente cuando un paciente puede desarrollar resistencia, para evitar toxicidades y cambiar el tratamiento por otro más idóneo para el paciente”, indica Serrano.

En paralelo, se empiezan a evaluar nuevas aplicaciones dirigidas a estadios más tempranos. “Cuando la enfermedad es metastásica el control sobre ella es limitado. Debemos detectar la enfermedad antes o en etapas muy tempranas”, destaca Serrano. “En este sentido las biopsias líquidas de ADN y células tumorales circulantes están dirigiéndose a la monitorización de enfermedad mínima residual, la detección temprana de qué pacientes van a desarrollar enfermedad mínima. Esos pacientes son susceptibles de ser tratados y eliminar las células responsables de que se pueda producir la metástasis”.

Además, se está dando un paso más allá, con el objetivo de utilizar las biopsias líquidas en programas de prevención que permitan interceptar el desarrollo del cáncer. “El material genético que encontramos (ADN, ARN, microARN…) puede identificar qué pacientes son susceptibles de desarrollar un cáncer en función del perfil inflamatorio, o el perfil de genes relacionados con enfermedades de riesgo para la aparición de cáncer como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o la poliposis”, indica Serrano. “Hay material asociado a la biopsia líquida que puede ayudar a la prevención o a la estratificación de qué pacientes o personas pueden desarrollar un cáncer dentro de la población de alto riesgo. Se está abriendo un campo muy amplio porque permite monitorizar continuamente a las personas sin agresividad”.

(d) Valor en investigación básica y traslacional

Las biopsias líquidas también tienen un importante valor para la investigación. Un ejemplo es el reciente trabajo dirigido por Serrano, que describe un mecanismo por el que las células tumorales circulantes se camuflan para no ser detectadas en el torrente sanguíneo. “Al analizar las células tumorales circulantes se observa casi siempre algún tipo de célula del sistema inmunitario, como leucocitos o plaquetas, adheridos a ellas. Previamente se había descrito que las células tumorales transferían componentes a las plaquetas y se me ocurrió pensar que también tenía que ocurrir al revés”, señala Serrano. “Descubrimos que, efectivamente, cuando se unen células tumorales y plaquetas estas últimas transfieren moléculas que modifican la composición lipídica, proteica, lo que lleva a un cambio en la expresión genética y funcionalidad”.

Serrano señala que los resultados fueron una sorpresa, ya que observaron cómo se transfería material de las plaquetas a las células tumorales a diferentes niveles y se producía un cambio en la funcionalidad de estas últimas. Este mecanismo se observó en diferentes tipos de células tumorales circulantes y, además, la eficacia de transferencia desde las plaquetas a las células tumorales era mayor que la transferencia en sentido contrario. “Ha supuesto un cambio de paradigma”, apunta Serrano. “Sabíamos que las plaquetas eran capaces de transformar a las células tumorales, pero no que lo podían hacer por transferencia directa de material como lípidos o proteínas. Este descubrimiento abre un campo enorme de investigación con muchos puntos de interés biológico e incluso con la inducción del cáncer”.

Con el hallazgo de la transferencia de material de las plaquetas a las células tumorales circulantes también se abre todo un abanico de nuevas cuestiones por indagar.

(e) Las biopsias líquidas más allá de la oncología

El potencial de las biopsias líquidas se extiende mucho más allá de sus aplicaciones en cáncer. Un ejemplo es la EPOC, enfermedad pulmonar inflamatoria crónica caracterizada por la obstrucción del flujo de aire en los pulmones. Serrano destaca la necesidad de desarrollar un método preciso que identifique la agresividad de la enfermedad, que se monitoriza en la actualidad mediante espirometría, una técnica desarrollada hace casi dos siglos. “Tenemos un proyecto en colaboración con un equipo de Madrid que identifica el riesgo de los pacientes con EPOC de incrementar, no solo el desarrollo de un cáncer, sino cómo va a evolucionar la enfermedad”, indica la investigadora.

Otro ejemplo, quizás más inesperado, es su utilidad en Covid-19. En una reunión multidisciplinar Serrano descubrió que un problema con los pacientes ingresados en la UCI era que los profesionales sanitarios no sabían dónde estaba el virus y no eran capaces de identificar a partir de la saliva si la infección estaba en los pulmones. Ahora, el equipo de Serrano tiene una patente que muestra que se puede identificar si las células epiteliales circulantes están infectadas por el virus y, además con diferentes marcadores asociados a tejidos, se puede identificar si está en el pulmón, en el hígado o en la uretra. “La biopsia líquida tiene un campo muy amplio de aplicación”, indica Serrano. “Vale para Covid-19 y para cualquier otro tipo de enfermedad infecciosa”.

(f) El futuro de las biopsias líquidas

A la pregunta de cómo ve el campo de las biopsias líquidas en 5 años, Serrano es clara: “Yo tenía una serie de metas. Por una parte, quería conseguir estandarizar las técnicas de biopsia líquida en el hospital, que es para lo que trabajamos. En 5 años veo el análisis de ADN circulante en biopsias líquidas como algo rutinario. Como cualquier análisis bioquímico de sangre de los que se hacen ahora. Además, también creo que avanzaremos en la introducción de la biopsia líquida para determinación de enfermedad mínima residual, tanto en células tumorales circulantes como en ADN circulante”, indica la investigadora.

Su otra gran meta es conseguir que España sea reconocida como gran referente, a nivel internacional, en el análisis, estudio e implementación de biopsia líquida. En este objetivo, la Sociedad Internacional de Biopsia Líquida, creada precisamente en Granada, y de la que Serrano es vicepresidenta, tiene un papel esencial, así como los ensayos clínicos, los proyectos como INGENIO y Biopsia Líquida y los diferentes grupos de investigación que trabajan en España.