Fundamentos Biológicos y Detección Molecular del Cáncer

Definición y naturaleza del cáncer

El cáncer es el crecimiento descontrolado de células anormales en el cuerpo. Las células cancerosas también se denominan células malignas. El cáncer puede empezar casi en cualquier lugar del cuerpo humano y parece ocurrir cuando el material genético de una célula cambia, provocando que las células crezcan fuera de control, se dividan demasiado rápido y no mueran de la manera normal.

Muchos cánceres forman tumores sólidos, los cuales son masas de tejido. Por el contrario, los cánceres de la sangre, como las leucemias, en general no forman tumores sólidos.

Biomarcadores tumorales y diagnóstico

La detección de biomarcadores tumorales desempeña un importante papel en el diagnóstico clínico. Muchos métodos basados en inmunosensores son desarrollados para la detección de biomarcadores de cáncer. Los marcadores tumorales son productos celulares que están sobreexpresados por las células malignas, tales como el ADN, ARN y proteínas.

Los métodos de genómica y proteómica permiten medir alteraciones moleculares en el proceso de crecimiento del tumor. En términos generales, los biomarcadores para cáncer son factores observables de procesos biológicos relacionados con la enfermedad o la respuesta a la terapia (Wu et al., 2007).

Los biosensores pueden ser clasificados como:

• Electroquímicos
• Sensibles a masa
• Ópticos (R. Lundblad, 2003)

1. Impacto del cáncer

En 2006 se recopilaron datos de la incidencia de cáncer en Europa, utilizando métodos de predicción a corto plazo para estimar las tasas de incidencia y mortalidad. Se registraron aproximadamente 3,191,600 casos diagnosticados y 1,703,000 muertes. Los tipos más comunes fueron:

• Cáncer de mama (13.5% de los casos)
• Cáncer colorrectal (12.9% de los casos)
• Cáncer de pulmón (12.1% de los casos) (Ferlay et al., 2006)

2. Glicosilación de proteínas en células normales y tumorales

En las células humanas, los oligosacáridos están compuestos por una combinación de 7 monosacáridos: manosa (Man), glucosa (GLC), fucosa (FUC), galactosa (GAL), N-acetilgalactosamina (GalNAc), N-acetilglucosamina (GlcNAc) y ácidos siálicos o neuramínicos (SA o NeuAc). Los glicanos con cadenas lineales o ramificadas están compuestos de monosacáridos covalentemente ligados entre sí.

El mecanismo de glicosilación consiste en la unión de los glicanos a polipéptidos mediante enlaces a nitrógeno (N-glicosilación) y oxígeno (O-glicosilación). Las alteraciones de la glicosilación de las proteínas a nivel celular se asocian con enfermedades, entre estas, el cáncer (Brooks et al., 2008).

3. Biomarcadores de cáncer

Los biomarcadores que son proteínas pueden ser medibles en suero para una detección temprana de cáncer (Wu et al., 2007).

4. Técnicas de inmunoensayos

Las técnicas de inmunoensayo se han convertido en los principales métodos clínicos para la detección cuantitativa de marcadores tumorales debido al reconocimiento de anticuerpos producidos por el tumor. Existen dos esquemas principales:

• Sandwich: El primer anticuerpo inmovilizado captura el analito (antígeno), el cual es detectado por un segundo anticuerpo. Tiene la ventaja de una alta especificidad y sensibilidad.
• Competitivo: Un antígeno en la muestra compite con otro antígeno que reacciona con el anticuerpo inmovilizado. Es más sencillo y reduce el tiempo de incubación (Rusling et al., 2010).

6. Muestras biológicas para detección de biomarcadores

La sangre y el suero son utilizados para análisis proteómicos con el fin de detectar proteínas aberrantes asociadas al cáncer. Las diferencias entre las muestras de suero y plasma radican en la extracción de fibrinógeno, proteínas de alto peso molecular y la secreción celular derivada del proceso de coagulación, factores que influyen en la calidad del suero (Silva et al., 2014).

Es preferible que el suero y el plasma se recojan en un recipiente de vidrio. Cuando se utiliza plasma, el EDTA es recomendado como anticoagulante.