En todos los pacientes con cáncer esta enfermedad se produce como consecuencia de mutaciones en el genoma de sus células. Las mutaciones del cáncer afectan a las funciones normales de las células y llevan a que pierdan el control de su ciclo celular. Sin embargo, las células humanas no son las únicas que residen en nuestro organismo.

Millones de microorganismos habitan el cuerpo humano, principalmente en el sistema digestivo o en la superficie de la piel. El microbioma, nombre que recibe el conjunto de todos ellos, influye en la digestión, el sistema inmunitario y otras funciones importantes, así como en el desarrollo de enfermedades, incluidos algunos tipos de cáncer.

Microbioma y cáncer

Desde hace años, la presencia de ciertas bacterias en nuestro organismo está asociada al cáncer. Un ejemplo conocido es la relación de Helicobacter pylori con el cáncer gastrointestinal. Además, recientemente se ha encontrado que los microorganismos invaden algunos tipos de cáncer páncreas y comprometen los fármacos que se utilizan en el tratamiento. Estos resultados planteaban que la influencia de los microorganismos sobre el cáncer podía ser mayor de lo que se pensaba. Sin embargo, hasta el momento no se había evaluado en profundidad la contribución del microbioma al cáncer ni se había planteado su utilidad diagnóstica.

Detectar las poblaciones de microorganismos a partir de su material hereditario

En una primera aproximación, los investigadores recurrieron a la base de datos del “Atlas del Genoma del Cáncer”, TCGA en sus siglas en inglés. Esta base de datos incluye información del ARN y ADN de más de 17 000 muestras de 33 tipos diferentes de cáncer, obtenidas de casi 10 500 pacientes.

Las muestras de tumores incluyen tanto las células de los pacientes como las de los microorganismos que puedan estar presentes en el tejido. Para diferenciarlas los investigadores utilizaron aquello que mejor las identifica: su material hereditario. El equipo analizó las lecturas de ARN y ADN de las muestras de los pacientes y a través de diferentes herramientas bioinformáticas detectó firmas de ADN y ARN microbiano, tanto en tejido tumoral como en sangre, que podrían ser utilizadas con fines diagnósticos.

Una de las principales limitaciones de analizar el microbioma en muestras de cáncer es que debe asegurarse que se realiza en condiciones que minimicen la contaminación de las muestras con otros microorganismos del ambiente. Los investigadores eran conscientes de que estas precauciones no habían sido tomadas al tomar las muestras del TCGA, por lo que utilizaron diferentes filtros informáticos para asegurar la calidad de los datos.

El microbioma del cáncer puede tener utilidad clínica

Los investigadores han detectado relaciones entre algunos de los patrones de ARN y ADN detectados y ciertos tipos concretos de cáncer. Algunas ya se conocían, como por ejemplo la que conecta el virus del papiloma humano con el cáncer de cuello uterino o con cánceres de orofaringe. Otras relaciones son nuevas, como es el caso de las especies del género Faecalibacterium, que permiten distinguir el cáncer de colon de otros tipos.

El siguiente paso de los investigadores fue evaluar si los patrones microbianos detectados en muestras de cáncer o en sangre de pacientes podían tener utilidad clínica. Para ello el equipo ha realizado dos aproximaciones.

En la primera de ellas, los investigadores han determinado que las firmas genéticas del microbioma son predictivas en muestras de sangre de pacientes que no presentan alteraciones genómicas asociadas al cáncer. En este caso los investigadores utilizaron muestras de pacientes con cáncer de estadio 1a-IIc y eliminaron más del 90% de los datos microbianos.

En una segunda aproximación, el equipo utilizó los patrones del microbioma del cáncer para discriminar entre muestras de personas sanas y muestras de pacientes con cáncer de próstata, pulmón o melanoma.

Un genoma frente a miles de genomas

Los investigadores señalan que una de las ventajas de utilizar ADN microbiano en lugar de ADN tumoral circulante es su diversidad. El ADN genómico de una persona está presente en todas sus células y tejidos. Sin embargo, en el caso del microbioma su distribución desigual lleva a que las poblaciones microbianas sean diferentes según los tejidos, lo que puede ser de utilidad a la hora de predecir el tipo de cáncer en una muestra de sangre. La detección de una especie concreta puede ser indicio de la presencia de un cáncer determinado.

Las aplicaciones serán a largo plazo

El equipo reconoce que los resultados son preliminares y todavía queda mucho por investigar antes de plantear una prueba diagnóstica que pueda ser utilizada en la práctica clínica. Los investigadores tendrán que evaluar el rendimiento de sus análisis en estudios con más participantes. Además deberán determinar el origen de los fragmentos de material hereditario microbiano, ya que la prueba no detecta si proceden de microorganismos vivos o muertos.

En cualquier caso, los resultados del trabajo plantean aplicaciones que van más allá del diagnóstico. Conocer la relación del microbioma con el cáncer podría abrir en el futuro una vía de tratamiento basada en influir sobre determinadas poblaciones de microorganismos. “Esta nueva comprensión del modo en el que las poblaciones microbianas varían con el cáncer podría abrir una vía terapéutica completamente nueva”, destaca Sandrine Miller-Montgomery, directora ejecutiva del Centro de Innovación del Microbioma en la Universidad de California San Diego y una de los autores del trabajo. “Ahora sabemos que los microbios están ahí, pero, ¿qué están haciendo? Y, ¿cómo podríamos manipular o reproducir esos microbios para tratar el cáncer?”.

Referencia: Poore GD, et al. Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach. Nature. 2020. Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2095-1

Fuente: Microbial DNA in Patient Blood May be Tell-Tale Sign of Cancer. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/microbial-dna-in-patient-blood-may-be-tell-tale-sign-of-cancer

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