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¿Qué es cfDNA?

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¿Qué es cfDNA?

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El avance de biopsias líquidas en la clínica han hecho que estos procesos sean invaluables en la búsqueda de biomarcadores de enfermedades de una manera mínimamente invasiva. Si bien se puede aislar una amplia variedad de biomoléculas de los fluidos corporales, los ácidos nucleicos que flotan libremente son particularmente útiles cuando se trata de la detección debiomarcadores clínicamente relevantes en sangre. En este artículo, definiremos qué es el ADN libre circulante y cómo se analizan estos biomarcadores en la clínica.

¿Qué es cfDNA?


El ADN libre circulante cfDNA son moléculas de ADN degradadas que las células liberan al torrente sanguíneo. Estos fragmentos, que pueden variar en longitud entre 50 y 300 pares de bases, se encuentran generalmente en concentraciones bajas en la sangre de un individuo sano.Sin embargo, los niveles elevados de cfDNA en sangre se observan comúnmente con la progresión de cánceres y otras condiciones de salud. Los diversos tipos de cfDNA aislados de sangre humana con fines de diagnóstico y detección incluyen el ADN tumoral circulante, el ADN mitocondrial y el ADN fetal.

La mayor parte de la investigación sobre el ADNc se basa en el ADN que se origina en las células cancerosas. El ADN tumoral circulante ADNc son biomarcadores nucleicos que se utilizan para detectar o controlar el avance del cáncer a lo largo del tiempo. Estos biomarcadores de cáncer son liberados por un tumor o las células cancerosas circulantes cuando experimentan apoptosis o necrosis. A medida que un tumor crece y madura, la concentración de ctDNA fragmentado aumenta en la circulación.

El ADN mitocondrial libre de células cf mtDNA es otro tipo de cfDNA que liberan las células dañadas o estresadas. La circulación de estos fragmentos derivados del estrés en todo el cuerpo puede activar una respuesta inflamatoria de nuestro sistema inmunológico. Mientras que cf mtDNA hano se ha estudiado tan fácilmente como el ctDNA, se entiende que los pacientes con cáncer tienen una diferencia medible de mtDNA circulante en su sangre en comparación con individuos sanos. Este hallazgo muestra el valor potencial de cf mtDNA para biopsias líquidas precisas.

El ADN fetal libre de células cffDNA son fragmentos circulantes de ADN fetal que se pueden encontrar en la sangre materna durante el embarazo. Detectables tan pronto como siete semanas después de la gestación, los fragmentos de cffDNA se liberan en la circulación sanguínea materna por la muerte de las células placentariasLos fragmentos de cffDNA constituyen hasta el 13% del cfDNA en la sangre materna, lo que les da a los médicos la capacidad de realizar un cribado prenatal de enfermedades genéticas de una manera no invasiva.

¿Por qué es importante cfDNA?


El avance de biopsias líquidas en oncología y la medicina prenatal ha demostrado la importancia de cfDNA como un objetivo valioso en los 21 st siglo. Cuando se trata de cáncer, el descubrimiento de cfDNA con cambios específicos del tumor abrió la puerta para que los investigadores y los médicos examinen de forma no invasiva la sangre de pacientes con cáncer para detectar ctDNA. Las biopsias líquidas brindan una alternativa atractiva a las biopsias quirúrgicas, ya que las biopsias derivadas de tumorescfDNA se puede recolectar repetidamente a lo largo del tiempo, lo que permite a los médicos monitorear la progresión del cáncer de un paciente. Las implicaciones de este descubrimiento continúan impactando la resolución de las observaciones clínicas durante el diagnóstico o pronóstico en la actualidad. 1

Si bien la investigación del cáncer es responsable del progreso tecnológico de la investigación del ADNcf, el descubrimiento del ADNcff estableció aún más la importancia del ADNcf como un marcador de diagnóstico esencial. Con el avance de la secuenciación de próxima generación, las técnicas de detección del ADNcff han mejorado nuestra capacidad para detectaranomalías genéticas en el ADN fetal. 2

¿Qué es la prueba cfDNA?


La prueba de cfDNA implica la recolección y procesamiento de ADN circulante derivado del fluido corporal de un paciente. Dado que cfDNA generalmente proviene de células muertas o dañadas, es importante que los métodos de prueba de cfDNA se optimicen para sus objetivos de interés mientrasminimizando el impacto de la contaminación de cfDNA.

Para purificar cfDNA de una muestra, la recolección de sangre se lleva a cabo manualmente mediante venopunción o con sistemas de muestreo automatizados diseñados para aplicaciones de alto rendimiento. 3 Una vez que el cfDNA se ha aislado con éxito, se puede realizar un análisis genómico. Los métodos de detección específicos de secuencia, como la PCR cuantitativa, son una de las formas en que los investigadores pueden cuantificar el cfDNA de una sola secuencia de interés. Si se requiere un análisis más profundo para detectar mutaciones entre unfracción de cfDNA, se pueden utilizar técnicas de secuenciación de próxima generación para detectar tales cambios en la secuencia de DNA.

Aplicaciones de cfDNA


La prueba prenatal no invasiva NIPT es un tipo relativamente nuevo de prueba de cfDNA que no presenta riesgos para las futuras madres interesadas en detección prenatal y diagnóstico. NIPT es un análisis de sangre diseñado para analizar el ADN fetal derivado de la sangre materna en busca de anomalías cromosómicas como el síndrome de Down o la trisomía 18. NIPT también se puede utilizar para detectar el sexo del feto en desarrollo. Aunque NIPT generalmente informala probabilidad de una anomalía cromosómica como probabilidad, es un método conveniente para detectar afecciones genéticas en comparación con la amniocentesis.

Más allá de estas aplicaciones en la atención prenatal, los oncólogos también pueden utilizar el cfDNA para guiar el tratamiento o los programas de seguimiento de los tumores detectados relativamente temprano. Por ejemplo, la concentración de cfDNA en el torrente sanguíneo de un paciente se puede medir a lo largo del tiempo para evaluar el crecimiento del tumor oregresión en respuesta a tratamientos dirigidos contra el los tumor s. Este enfoque se puede aplicar de manera similar a pacientes que experimentan un accidente cerebrovascular, sepsis o infarto de miocardio. 4

Otra aplicación útil para las pruebas de cfDNA implica el seguimiento de trasplantes de órganos sólidos. Los niveles de cfDNA derivados del órgano de un donante se pueden medir en la sangre del paciente trasplantado para controlar la probabilidad de rechazo o aceptación del órgano.

Referencias

1. Dasari A, Morris VK, Allegra CJ, et al. Aplicaciones e integración del ctDNA en el cáncer colorrectal: un documento técnico del NCI Colon and Rectal-Anal Task Forces. Nat Rev Clin Oncol . 2020; 17 12: 757-770. Doi : 10.1038 / s41571-020-0392-0

2. Pös O, Budiš J, Szemes T. Tendencias recientes en el cribado y las pruebas genéticas prenatales. F1000Res . 2019; 8. doi : 10.12688 / f1000research.16837.1

3. Barták BK, Kalmár A, Galamb O, et al. La extracción de sangre y los métodos de aislamiento de ADN libre de células influyen en la sensibilidad del análisis de biopsia líquida para la detección del cáncer colorrectal. Pathol Oncol Res . 2019; 25 3: 915-923. Doi : 10.1007 / s12253-018-0382-z

4. ADN sin células de Ranucci R.: aplicaciones en diferentes enfermedades. Métodos Mol Biol . 2019; 1909: 3-12. Doi : 10.1007 / 978-1-4939-8973-7_1
Conozca al autor
Jonathan Dornell, PhD
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