Método agilizado para la medición de la longitud de los telómeros abre oportunidades nuevas para el diagnóstico del cáncer

En un método novedoso para el diagnóstico del cáncer, los investigadores han desarrollado un método de PCR en tiempo real digital de alto rendimiento para medir rápidamente las longitudes y cantidades absolutas de las moléculas de los telómeros individuales.

Los estudios genómicos han demostrado que la longitud de los telómeros es un biomarcador prometedor para las enfermedades y el cáncer, asociados a la edad. Un telómero es una región de secuencias repetitivas de nucleótidos en cada extremo de un cromosoma, que protege el extremo del cromosoma del deterioro o de la fusión con cromosomas vecinos. En los seres humanos, la longitud promedio de los telómeros disminuye de alrededor de 11 kilobases al nacer a menos de cuatro kilobases en la vejez, siendo la tasa promedio de disminución mayor en los hombres que en las mujeres. Las células cancerosas han desarrollado mecanismos para modificar y mantener la longitud de sus telómeros, como un medio para permitirles crecer continuamente. Actualmente, el análisis clínico de los telómeros se realiza rara vez debido a la falta de una técnica de medición sencilla y rápida.

Para optimizar el análisis de telómeros, los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur y sus colaboradores, desarrollaron el “ensayo rápido de longitud absoluta de un solo telómero” (STAR), un nuevo enfoque de PCR digital en tiempo real de alto rendimiento, para medir rápidamente las longitudes y cantidades absolutas de moléculas individuales en los telómeros.

El método STAR, que se basa en la tecnología de microarrays de ADN, puede medir la longitud absoluta de los telómeros individuales, en menos de tres horas, para hasta 48 muestras a partir de cantidades bajas (menos de un nanogramo) de ADN extraído. Además, el ensayo STAR tiene un amplio rango dinámico de medición, ya que es capaz de medir longitudes de telómeros de 0,2 a 320 kilobases.

Los investigadores utilizaron el enfoque STAR para caracterizar líneas celulares de cáncer humano y muestras clínicas humanas. Informaron haber detectado con exactitud el mecanismo de mantenimiento de los telómeros de cada muestra basándose en las distribuciones de la longitud de los telómeros. Esto les permitió diagnosticar a pacientes con cánceres activados por la vía del alargamiento alternativo de los telómeros (ALT), como ciertos sarcomas y gliomas. En particular, el ensayo STAR fue eficaz para diagnosticar el estado de ALT en el neuroblastoma pediátrico, lo que puede servir como un indicador de pronóstico útil para este cáncer.

“Nuestra innovación podría mejorar enormemente la velocidad del diagnóstico y, al mismo tiempo, proporcionar información crítica sobre los telómeros para las enfermedades y cánceres relacionados con la edad. Una herramienta tan clínicamente confiable que es capaz de proporcionar un perfil exacto de los telómeros, permitirá una terapia de precisión y tratamientos específicos para los pacientes”, dijo el autor principal, el Dr. Cheow Lih Feng, profesor asistente de ingeniería biomédica. “La combinación de flujo de trabajo rápido, escalabilidad y resolución de una sola molécula hace que nuestro sistema sea único al permitir el uso de la distribución de la longitud de los telómeros como biomarcador en estudios de enfermedades y en toda la población. Será particularmente útil para diagnosticar los mecanismos de mantenimiento de los telómeros dentro de las escalas de tiempo clínico, para determinar estrategias personalizadas, terapéuticas o preventivas para los pacientes”.

El ensayo STAR se describió en la edición en línea del 21 de agosto de 2020 de la revista Science Advances.

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Universidad Nacional de Singapur