Cuando las células mueren, no desaparecen sin dejar rastro. En cambio, dejan sus huellas digitales en forma de ADN libre de células. En las personas, estos pequeños fragmentos de ADN se pueden encontrar en el torrente sanguíneo.
En los últimos años, la investigación del ADN libre de células ha llevado a un tipo de prueba, denominada "biopsia líquida", que puede diagnosticar y controlar algunos tipos de cáncer, identificar anomalías fetales y evaluar la salud de los órganos trasplantados, todo conextracción de sangre simple. A pesar de la promesa de estas pruebas, actualmente el rango de condiciones que pueden detectar es limitado.
En un nuevo estudio, los investigadores de UW Medicine en Seattle muestran que podría ser posible superar estas limitaciones con un método para identificar qué tipos de células dieron lugar al ADN libre de células.
Este método podría expandir potencialmente el alcance de la biopsia líquida. El nuevo enfoque se basa en analizar los patrones de fragmentación observados en el ADN libre de células en un individuo y comparar ese patrón con lo que podría esperarse para la muerte celular asociada con varios médicoso condiciones fisiológicas.
La investigación fue dirigida por Matthew W. Snyder, un estudiante graduado, y el Dr. Martin Kircher, un becario postdoctoral, en el laboratorio del Dr. Jay Shendure, profesor de ciencias del genoma de la Universidad de Washington e investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
Sus resultados se informan esta semana en la revista científica Celda . Su artículo se titula, "El ADN libre de células comprende una huella de nucleosomas in vivo que informa a sus tejidos de origen".
"Nuestros hallazgos sugieren que es posible identificar tejidos que contribuyen al ADN libre de células al observar estos patrones de fragmentación, en lugar de buscar mutaciones específicas en el ADN", dijo Shendure. La prueba examina los extremos de cada fragmento de ADN,e intenta identificar puntos calientes, o partes del ADN que se cortan con más frecuencia que otros.
Para encajar en el núcleo de una célula, el ADN debe enrollarse, enrollarse y doblarse en un paquete increíblemente compacto. La clave de este proceso son las estructuras llamadas nucleosomas, que están compuestas por un núcleo de proteína alrededor del cual el ADN se enrolla como un hilo alrededor de uncarrete. Los nucleosomas se extienden a lo largo de toda la longitud del genoma, como cuentas en una cuerda, con el ADN girando alrededor de un nucleosoma después del siguiente. Cada tipo de célula en el cuerpo empaqueta el ADN de manera ligeramente diferente. Estas diferencias dejan su marca reveladoraen el ADN libre de células resultante.
Los investigadores de la UW plantearon la hipótesis de que podrían usar estas huellas digitales para trabajar hacia atrás para tratar de averiguar dónde se originó el ADN libre de células. Para hacer esto, primero necesitaban saber qué partes del ADN estaban envueltas alrededor de los nucleosomas.
Durante la muerte celular, el ADN se corta en pedazos pequeños por enzimas que les gusta cortar en las secciones de ADN fácilmente desprotegidas y accesibles entre los nucleosomas. La investigación ha señalado 13 millones de posiciones en el genoma humano donde los nucleosomas tienen más probabilidades deser localizado.
Utilizando muestras de sangre de pacientes con cáncer, los investigadores demostraron que diferentes tipos de cáncer dejaron diferentes huellas digitales de nucleosomas en el ADN libre de células. Para algunos de los cánceres, los investigadores pudieron identificar la fuente anatómica del tumor.
"Esto podría ser particularmente relevante en el 5 por ciento de los cánceres metastásicos cuya fuente original es desconocida", dijo Shendure, y agregó que la prueba "podría ayudar a diagnosticar qué tipo de cáncer es y ayudar a guiar el tratamiento".
La mayoría de los enfoques de biopsia líquida buscan desajustes de ADN específicos entre diferentes células del cuerpo, como las mutaciones encontradas en las células tumorales pero no en las células sanas. Los investigadores creen que la ventaja de la nueva prueba es que puede funcionar incluso cuando las célulasson genéticamente idénticos entre sí.
El enfoque podría usarse potencialmente para diagnosticar una amplia variedad de afecciones que eliminan las células, pero que aún no pueden diagnosticarse con biopsias líquidas. Ejemplos de problemas médicos tan graves que destruyen las células son ataques cardíacos, derrames cerebrales y enfermedades autoinmunes
Este trabajo fue financiado en parte por el Premio Pionero del Director de los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de la Salud de Washington / Medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Michael McCarthy. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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