Identificación y validación de marcadores de cáncer colorrectal mediante inmunómica y proteómicaintegración en plataformas diagnósticas para la detección de la enfermedad

Resumen

El cáncer colorrectal es uno de los tipos de cáncer más frecuentes y letales a nivel mundial. Gran parte de su letalidad se debe a su diagnóstico tardío cuando la posibilidad de tratar a los pacientes de manera satisfactoria decae. Su desarrollo se asocia al desarrollo de otras patologías crónicas como la diabetes. Por ello, es de especial interés encontrar nuevos biomarcadores tempranos para la patología, siendo las técnicas proteómicas una valiosa alternativa para su identificación. En cáncer, las técnicas proteómicas se pueden emplear para identificar proteínas desreguladas o para estudiar la respuesta inmune humoral. La identificación de proteínas desreguladas permite conocer los mecanismos que dan lugar a su aparición y progresión, por lo que también permite diseñar posibles estrategias terapéuticas. La respuesta inmune humoral en pacientes con cáncer aparece mucho antes que los síntomas clínicos, por lo que la identificación de posibles autoanticuerpos asociados a la enfermedad serviría para establecer una firma diagnóstica temprana. De entre las técnicas proteómicas empleadas para la identificación de posibles biomarcadores, destacan los microarrays de proteínas y la espectrometría de masas. La gran cantidad de datos que se obtienen a raíz de utilizar dichas técnicas han de ser validados mediante técnicas que se puedan integrar en la consulta hospitalaria. El desarrollo de estas técnicas con potencial diagnóstico es otro de los retos actuales, ya que es necesario integrar un sistema de expresión proteica eficaz y fácilmente escalable a herramientas de detección con capacidad de multiplexado. En esta Tesis Doctoral, se han empleado diversas técnicas proteómicas para la detección de biomarcadores y proteínas desreguladas en cáncer colorrectal. Se ha evaluado la capacidad diagnóstica de biomarcadores de la respuesta inmune humoral, desarrollándose plataformas para su validación. Por un lado, se emplearon microarrays de anticuerpos y espectrometría de masas para evaluar el efecto de la desregulación proteica asociada a la sobreexpresión de ¿Np73 en la patología. Entre las proteínas identificadas, destacaron el eje EMAP-II-VEGFC-VEGFR3 y BDNF. La desregulación del eje EMAPII-VEGFC-VEGFR3 evidenció el papel de ¿Np73 en la formación de vasos sanguíneos y linfáticos. Se ha visto que BDNF juega un papel importante en la linfangiogénesis y angiogénesis y su detección en plasma de pacientes con cáncer colorrectal e individuos sanos mostró un potencial diagnóstico elevado. Además, se empleó la espectrometría de masas acoplada a inmunoprecipitación para identificar posibles dianas de autoanticuerpos en pacientes con cáncer colorrectal. La detección conjunta de autoanticuerpos frente a algunas de estas dianas permitió identificar a pacientes con cáncer colorrectal o individuos con lesiones premalignas de sujetos sanos con elevada sensibilidad y especificidad. Por otro lado, se estudió la seroreactividad de pacientes con cáncer de colon a distintas proteínas, evaluando la seroreactividad diferencial a las isoformas de la proteína ¿Np73 y se comparó con la obtenida por la forma canónica. La seroreactividad diferencial entre las distintas isoformas aportó distinta capacidad diagnóstica, mejorando a la forma canónica. Por otra parte, se estudió la respuesta inmune humoral a PTPRN en pacientes con cáncer de colon y/o con diabetes tipo 2. La presencia de anticuerpos frente a PTPRN y su dominio extracelular podría servir como posible marcador diagnóstico y para discriminar a pacientes con diabetes tipo 2 y cáncer de colon de aquellos pacientes que únicamente sufren diabetes tipo 2. Por último, se desarrolló un procedimiento experimental para la expresión e inmovilización de autoantígenos difíciles de expresar, evaluando su potencial diagnóstico mediante ensayos de seroreactiviad empleando muestras de pacientes con cáncer colorrectal y se desarrolló un sensor electroquímico para su detección.