PCR digital para la Unidad de tumores cerebrales pediátricos del Hospital Infantil Niño Jesús de Madrid.
¿Qué es la PCR digital?
La PCR digital o ddPCR del inglés droplet digital PCR es un sistema de 3ª generación, de alta precisión para la cuantificación absoluta y detección de alteraciones genéticas tanto para aplicaciones diagnósticas como para investigación. La tecnología pionera que utiliza este sistema consiste en la formación y análisis de florescencia de miles de nanogotas (15,000-18,000) construidas para encapsular las muestras, después se procede a un paso de amplificación y lectura. Las gotas positivas emitirán una florescencia y las negativas otra diferente, siendo capaces de discernir el número de moléculas mutadas.
¿Qué ventajas tiene frente a otros métodos como la PCR cuantitativa?
Las ventajas de la ddPCR frente a métodos convencionales de secuenciación se detallan a continuación:
– Cuantificación absoluta: sin necesidad de generar una curva estándar
– Precisión: baja variabilidad observada en el estudio de muestras replicadas)
– Sensibilidad: permite la detección de alteraciones genéticas poco frecuentes
– Alto rendimiento a un bajo coste: permite la evaluación simultánea de gran cantidad de muestras
¿Cuál es la utilidad de la PCR digital en tumores cerebrales pediátricos?
Gracias a la tecnología de la PCR digital en gotas se podrían detectar alteraciones que nos ayudarían a obtener un diagnóstico más preciso para los pacientes con tumores cerebrales pediátricos. Por ejemplo, podríamos detectar mutaciones en el gen que codifica para la histona H3-K27M, H3-G34 o mutaciones en IDH1/2 que determinan entidades diagnósticas únicas en gliomas de alto grado como son las mutaciones conocidas como. Otro claro ejemplo sería la detección de alteraciones en el gen SMARCB1 y SMARCA4, típicas de un tipo de tumor de alto grado conocido como tumor teratoide rabdoide atípico o ATRT. Asimismo, podríamos detectar mutaciones que son predictivas de respuesta a terapias dirigidas como es el caso de alteraciones en el gen BRAF típica de gliomas de bajo y alto grado. Del mismo modo, existen alteraciones que confieren un peor pronóstico como son la pérdida del gen CDK2NA, en este caso nos ayudaría a estratificar al paciente con una actitud terapéuticas más agresiva.
La ventaja de esta técnica es la rapidez y precisión de este método, teniendo un claro beneficio en pacientes que tienes tumores cerebrales de alto grado donde el tiempo para la toma de decisión terapéutica es crucial. En solo un día se pueden obtener los resultados.
¿En qué tipo de muestras podríamos utilizar la PCR digital?
La técnica es viable para muestras tanto de tejido congelado como tejido fijado en parafina. Asimismo, se puede utilizar en muestras de biopsia líquida, prueba que se realiza en una muestra de sangre o líquido cefalorraquídeo para la búsqueda de material tumoral de manera menos invasiva que la obtención de tejido en tumores cerebrales.
¿Con qué utilidad se podría utilizar la PCR digital en muestras de biopsia líquida?
Para la obtención de material tumoral es necesario realizar intervenciones quirúrgicas que a veces conllevan complicaciones y riesgos significativos para el paciente. En algunos casos, debido a la localización del tumor, este no es accesible para realizar una biopsia sin comprometer funciones vitales para el paciente. La biopsia líquida ha abierto un campo para el estudio de materia tumoral como alternativa a la obtención de tejido. Sin embargo, se requieren métodos muy sensibles para la detección de alteraciones genéticas tumorales en muestras de biopsia líquida ya que muchas veces tenemos una alta cantidad de material que proviene de células normales, enmascarando la población tumoral a estudiar. En este sentido, la PCR digital ofrece una alta sensibilidad siendo capaz de llegar a detectar 1 molécula de material tumoral entre 1.000 o 10.000 de material normal.
La PCR digital en biopsia líquida de tumores cerebrales pediátricos se podría utilizar para realizar el seguimiento de la enfermedad. Actualmente, esto se está realizando mediante pruebas de imagen que están asociados a radiación. Sin embargo, la biopsia líquida podría utilizarse para monitorizar la enfermedad mediante la detección de las alteraciones genéticas a diferentes tiempos de la enfermedad de pacientes cerebrales pediátricos.
¿Tenemos experiencia en el uso de la PCR digital en el Hospital Niño Jesús?
Durante la realización de sus tesis en el Institute of Cancer Research (ICR) de Londres la Dra Elisa Izquierdo tuvo la oportunidad de utilizar esta tecnología, validar e implementar test genéticos para la detección de alteraciones genéticas en gliomas pediátricos de alto grado. Los resultados de este trabajo han sido publicados y Elisa es la primera autora de la publicación.
¿Se está empleando la PCR digital para la detección de alteraciones genéticas en tumores cerebrales?
Si, existen numerosos estudios publicados en revistas de alto impacto utilizando la PCR digital tanto en biopsia líquida como en muestras de tejido para obtener un perfil molecular más preciso y realizar un seguimiento de la enfermedad de los pacientes con tumores cerebrales pediátricos.
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