¡Respiración para Detectar Cáncer de Pulmón!

18 de julio de 2024, Nutley, NJ – La ciencia fundamental para desarrollar una prueba de aliento exhalado para la detección de enfermedades pulmonares, incluido el cáncer de pulmón, está en marcha, según una nueva investigación publicada por un laboratorio del Centro de Descubrimiento e Innovación (CDI) de Hackensack Meridian. 

Dos artículos publicados por el miembro asociado del CDI, Olivier Loudig, Ph.D., y sus colegas, muestran que han recolectado, separado y perfilado con éxito biomarcadores pulmonares del aliento humano, y también han desarrollado modelos animales para expandir sus análisis y potencialmente identificar marcadores clave para la detección temprana y no invasiva de tumores pulmonares metastásicos. 

Aún queda mucho trabajo por hacer para identificar una gama de biomarcadores y demostrar que su precisión puede ser clínicamente relevante para los pacientes humanos, pero las dos publicaciones han establecido la hoja de ruta científica a medida que los científicos del CDI continúan su trabajo hacia ese objetivo. 

“Este enfoque innovador no invasivo tiene como objetivo establecer un nuevo método para reducir el umbral para la detección de esta terrible enfermedad antes que nunca”, dijo Loudig.

“Esta tecnología innovadora desarrollada por Olivier Loudig ofrece promesa y esperanza a los pacientes que, con demasiada frecuencia, reciben un diagnóstico demasiado tarde para una intervención eficaz”, dijo David Perlin, Ph.D., director científico y vicepresidente ejecutivo del CDI. “De esto se trata el CDI: inspirar la innovación científica para abordar las necesidades médicas no satisfechas”.

El trabajo del Dr. Loudig se centra en la captura e identificación de nanopartículas conocidas como vesículas extracelulares (EV), que son liberadas por prácticamente todas las células en el espacio extracelular, como la sangre, el suero y otros biofluidos. Las células cancerosas liberan especialmente un mayor número de nanopartículas, que el Dr. Loudig ha estado utilizando para la detección y el diagnóstico de enfermedades antes que nunca. Su laboratorio en el CDI ha desarrollado programas de investigación para el descubrimiento de biomarcadores y la detección temprana de cánceres de pulmón, próstata, cuello uterino y vejiga utilizando biopsias líquidas. Para ello, el grupo del Dr. Loudig desarrolló una tecnología llamada EV-CATCHER para el aislamiento selectivo de nanopartículas específicas de células a partir de biofluidos, y está utilizando perfiles de secuenciación de próxima generación de pequeños ARN contenidos en estas nanopartículas para la identificación no invasiva de lesiones y tumores que pueden estar desarrollándose en el cuerpo. La ciencia del Dr. Loudig y la tecnología EV-CATCHER son la base de la primera empresa derivada de Hackensack Meridian *Health*, EValuate Diagnostics, fundada a principios de este año.

El Dr. Loudig ahora ha fijado su mirada en aplicar EV-CATCHER para purificar EV del aliento exhalado humano, que contienen marcadores de enfermedades que luego pueden analizarse sin muestreo invasivo del pulmón. Este enfoque puede revolucionar el diagnóstico y la vigilancia de las enfermedades pulmonares humanas. 

En su última publicación, que aparece en el *Journal of Extracellular Vesicles*, una revista líder de alto impacto, el equipo del CDI evaluó cinco tipos de muestras de vías respiratorias de 69 sujetos y determinó que las EV exhaladas contienen perfiles de expresión de microARN consistentes con aquellos obtenidos de muestras pulmonares más profundas a través de procedimientos más invasivos como los lavados broncoalveolares (BAL). 

El equipo del Dr. Loudig llevó a cabo un estudio de prueba de concepto para detectar el cáncer de pulmón analizando el contenido de microARN de las EV exhaladas de los condensados ​​de aliento exhalado recolectados de 18 sujetos: 12 que estaban sanos y seis que habían sido diagnosticados con cáncer de pulmón en estadio IV. Sus análisis confirmaron que las EV exhaladas purificadas selectivamente del aliento de estos sujetos identificaron perfiles únicos de expresión de microARN que podían discriminar a los pacientes con cáncer de pulmón. 

“Nuestros análisis confirman la utilidad de nuestro ensayo EV‐CATCHER personalizable para la purificación selectiva de EV exhalados que albergan proteínas de superficie de origen del tejido del bronquiolo terminal y los alvéolos del pulmón a partir de (condensado de aliento exhalado)”, escriben.

Su estudio anterior de modelos de ratón de condensados ​​de aliento exhalado publicado en marzo en la revista *Extracellular Vesicles and Circulating Nucleic Acids* muestra que pudieron detectar microARN de células tumorales de origen humano utilizando EV-CATCHER para “atrapar” EV de tumor pulmonar humano exhaladas del aliento dentro de 1-2 semanas después de la inyección de células cancerosas humanas. Aunque la selección de biomarcadores necesita ser refinada y finalizada, los científicos concluyen que hay promesa para un diagnóstico de enfermedades pulmonares, en particular el cáncer de pulmón.

“Prevemos que expandir nuestro enfoque para estudiar el cáncer de pulmón primario y otros secundarios, en estudios animales adecuadamente poderosos, tiene el potencial de identificar biomarcadores relevantes de EV humanos exhalados”, escriben. “Además, dado que EV-CATCHER se puede personalizar fácilmente para dirigirse a marcadores de superficie de subpoblaciones específicas de EV, prevemos que su uso para separar EV exhaladas derivadas de células de tumor pulmonar de EV derivadas de células inmunes e innatas puede ayudar a mejorar aún más la selección de EV de tumor exhalado para la detección afinada de diferentes tipos de cáncer de pulmón.”

“El trabajo de Olivier Loudig es una tecnología de plataforma con una promesa excepcional”, dijo Ihor Sawczuk, M.D., FACS, presidente de Asuntos Académicos, Investigación e Innovación de Hackensack Meridian *Health*, presidente fundador del Instituto de Investigación de Hackensack Meridian *Health*, y decano asociado de Integración Clínica y profesor y presidente emérito de Urología en la Escuela de Medicina de Hackensack Meridian. “Nos complace apoyar sus investigaciones en curso para desarrollar soluciones innovadoras para detectar enfermedades como el cáncer”.