Un análisis de sangre que utiliza inteligencia artificial (IA) para detectar cambios genéticos y biomarcadores de proteínas asociados con el cáncer podría ser más eficaz, según un estudio dirigido por investigadores del Johns Hopkins Cancer Center en colaboración con varias otras instituciones, puede ayudar a las mujeres a controlarse. para detectar signos tempranos de cáncer de ovario. En América y Europa.
El estudio fue publicado el 30 de septiembre en la revista. El descubrimiento del cáncerUna revista de la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer utilizó análisis de fragmentos de ADN y dos biomarcadores de proteínas impulsados por inteligencia artificial para identificar a mujeres con cáncer de ovario. Dos biomarcadores proteicos, llamados antígeno canceroso 125 (CA-125) y proteína 4 del epidídimo humano (HE4), se identificaron previamente como biomarcadores de cáncer de ovario pero, por sí solos, no detectan de manera confiable el cáncer de ovario. Sin embargo, la combinación de estos biomarcadores con la identificación mediante inteligencia artificial de patrones de fragmentos de ADN circulantes asociados al cáncer mejoró la precisión de la detección y ayudó a distinguir los tumores cancerosos de los crecimientos benignos.
“La combinación de inteligencia artificial, fragmentos de ADN libres de células y biomarcadores de proteínas en un simple análisis de sangre mejoró la detección del cáncer de ovario incluso en pacientes con enfermedad en etapa temprana”, dice Victor E. Velculescu, MD, PhD. , autor principal del estudio, profesor de oncología y codirector del Programa de Genética y Epigenética del Cáncer del Centro Oncológico Kimmel de Johns Hopkins. “Este enfoque impulsado por IA tiene el potencial de ser un método asequible y accesible para la detección generalizada del cáncer de ovario”.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), el cáncer de ovario es la quinta causa más común de muerte por cáncer en mujeres en los Estados Unidos, con una tasa de supervivencia a cinco años de aproximadamente el 50%.
“La detección temprana del cáncer de ovario puede salvar vidas, pero a la mayoría de las mujeres se les diagnostica en una etapa tardía del curso de la enfermedad, cuando las tasas de supervivencia son muy bajas”, dijo el coautor Jamie Medina, Ph.D., Johns Hopkins, becario postdoctoral en cáncer. investigación. “La falta de síntomas específicos o de biomarcadores eficaces al inicio de la enfermedad ha dificultado los esfuerzos de detección temprana”, afirmó el centro.
Los investigadores demostraron previamente que el método de prueba DELFI (Evaluación de fragmentos de ADN para intercepción temprana) impulsado por IA utiliza un nuevo método para biopsias líquidas, llamado fragmentómica, para detectar fragmentos de ADN en la sangre, mejora la detección y detecta eficazmente el cáncer de pulmón. La tecnología aprovecha el hecho de que el ADN, cuidadosamente empaquetado en células sanas, se desorganiza en las células cancerosas. Cuando las células sanas mueren y se descomponen, dejan un conjunto organizado y predecible de fragmentos de ADN en la sangre. Sin embargo, cuando las células cancerosas mueren y se descomponen, los fragmentos de ADN que quedan quedan desorganizados y caóticos.
El último estudio utilizó muestras de sangre de 94 mujeres con cáncer de ovario, 203 mujeres con tumores de ovario y 182 mujeres sin tumores de ovario conocidos. La población de estudio utilizada para desarrollar este método estuvo formada por mujeres tratadas en hospitales de los Países Bajos y Dinamarca. Los investigadores utilizaron la prueba DELFI-Pro, que combina el análisis de ADN libre de células impulsado por IA con pruebas de CA-125 y HE4, para analizar muestras para la detección del cáncer de ovario. DELFI-Pro pudo detectar significativamente más casos de cáncer de ovario que las pruebas de solo proteínas, y lo hizo casi sin falsos positivos. De hecho, detectó el 72 %, 69 %, 87 % y 100 % de los casos de cáncer de ovario en estadios I-IV, respectivamente, mientras que con la misma especificidad, CA-125 solo detectó el 34 %, 62 %, 63 % y 100 detectado. % de cáncer de ovario para estadio I-IV.
Para confirmar los resultados, los investigadores utilizaron la prueba en otra muestra de mujeres estadounidenses, incluidas 40 pacientes con cáncer de ovario, 50 pacientes con crecimientos ováricos benignos y 22 pacientes con lesiones ováricas. Incluso en esta pequeña muestra, la prueba logró tasas de éxito similares, detectando el 73% de todos los cánceres y el 81% del carcinoma de ovario seroso avanzado, la forma más agresiva de la enfermedad. Casi no hay falsos positivos en mujeres sin cáncer. La prueba DELFI-Pro también pudo diferenciar eficazmente entre crecimientos benignos y tumores cancerosos, algo que un examen de ultrasonido no puede hacer.
“El cáncer de ovario tiene una firma única de fragmentación del ADN que no está presente en las lesiones benignas”, dice Akshay Annapragada, coprimer autor y MD/Ph.D. estudiante de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Ser capaz de distinguir los crecimientos ováricos benignos de los cancerosos es importante porque el siguiente paso en la detección del cáncer en mujeres con crecimientos ováricos detectados mediante ecografía es la cirugía exploratoria. El uso de pruebas de “biopsia líquida” puede evitar que las mujeres con crecimientos benignos se sometan a cirugías innecesarias.
Velculescu y sus colegas planean validar la utilidad de la prueba en muestras más grandes de ensayos clínicos aleatorios, pero consideran que los resultados actuales son alentadores: “Este estudio proporciona evidencia adicional de que el ADN libre de células y en todo el genoma. Una combinación de fragmentación e inteligencia artificial es beneficiosa para detección del cáncer. Nuestros resultados muestran que este enfoque combinado supera a los biomarcadores existentes”.
Los coautores del estudio incluyeron a Sarah Short, Adriana L. Bartolomucci, Dimitrios Mathews, Shashikant Kaul, Naushin Nikanfs, Michael No, Zacharia H. Fuda, Daniel C. Braham, Caroline Hobin, Nicholas A. Volpesco, Rino Venzo Cana. , Stephen Cristiano, Vilmos Adleff, Lori J. Sokoll, Stephen B. Baylin, Robert B. Scharpf y Jillian Phallen de Johns Hopkins; Pien Loof, Don van den Broek, Beatriz Carvalho, Gert A. Meijer y Christine AR Lok del Instituto Holandés del Cáncer; Euihye Jung, Heather Symecko, Susan M. Domchek y Ronny Drapkin de la Universidad de Pensilvania; Michael F. Press de la Universidad del Sur de California; Dennis J. Solomon y Gottfried E. Konikny de la Universidad de California, Los Ángeles; Kristina Thirkldsson del Hospital Hvidovre en Dinamarca; y Claus Lindberg Andersen del Hospital Universitario de Aarhus en Dinamarca y la Universidad de Aarhus en Dinamarca.
Este trabajo fue apoyado por la Dra. Miriam y Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation, Gray Foundation, SU2C In Time Lung Cancer Interception Dream Team Grant, Stand Up to Cancer-Dutch Cancer Society International Translational Cancer Research Dream Team Grant. Consorcio DoD Omics (Subvención W81XWH-22-1-0852), Fundación Honorable Tina Brozman, Fundación Commonwealth, Fundación Mark para la Investigación del Cáncer, Fundación Cole, Fundación Clínica, Fundación Canary, Fundación Mike y Patty Hennessy, Carl H. Goldsmith Ovarian Cancer Translational Fondo de Investigación y Mónica K. Una subvención de investigación de la Fundación Young, DLFI Diagnostics, Stichting Hannarth Funds, la Fundación Novo Nordisk, la Sociedad Danesa del Cáncer y los Institutos Nacionales de Salud subvenciona CA121113, CA006973, CA006973, CA006973, 2593, CA062924, CA271896, T32GM148383, T32GM136577 , F30CA294612 y CA228991.
Medina, Annapragada, Scharpf, Phallen y Velculescu son inventores de solicitudes de patente presentadas por la Universidad Johns Hopkins sobre ADN libre de células para la detección del cáncer de ovario. Medina, Annapragada, Mathios, Noë, Foda, Bruhm, Cristiano, Adleff, Scharpf y Phallen son inventores de solicitudes de patente presentadas por la Universidad Johns Hopkins relacionadas con el ADN libre de células para la detección del cáncer con licencia a DELFI Diagnostics. Cristiano, Adleff, Scharpf y Phallen son los fundadores de DELFI Diagnostics, y Adleff y Scharpf son consultores de la organización. Velculescu es el fundador de DELFI Diagnostics, forma parte de la junta directiva y posee acciones de DELFI Diagnostics, sujeto a ciertas restricciones según la política universitaria. Además, la Universidad Johns Hopkins posee acciones en DELFI Diagnostics. Velculescu vendió su participación en Personal Genome Diagnostics (PGDx) a LabCorp en febrero de 2022. Velculescu es inventor de una o más solicitudes de patente presentadas por la Universidad Johns Hopkins relacionadas con análisis genómicos del cáncer y ADN libre de células. entidades, incluidas Delfi Diagnostics, LabCorp, QIAGEN, Sysmex, Agios, Genzyme, Esoterix, Ventana y ManaT Bio. Velculescu también es consultor de Viron Therapeutics y Epitope. Estas relaciones son gestionadas por Johns Hopkins de acuerdo con sus políticas de conflicto de intereses.
