Diagnóstico precoz de cáncer de pulmón en muestras de suero previas a su diagnóstico clínico: Utilidad de la metabolómica

Abstract

Introducción: Los nuevos biomarcadores (BM) basados en técnicas ómicas pueden ayudar al diagnóstico precoz del cáncer de pulmón (CP). Nuestro grupo ha propuesto 11 metabolitos como posibles BM de CP. Para la validación estos BM, son fundamentales y escasos, los estudios longitudinales. Objetivo: analizar, en dos estudios longitudinales retrospectivos realizados en distintas cohortes, cómo varía el perfil metabolómico global (PMG) en los años previos al diagnóstico clínico del CP. Dichas cohortes realizan un seguimiento, de al menos 5 años, de los sujetos incluidos, con visitas clínicas anuales y extracción sanguínea. Método y material: se han seleccionado 72 muestras de 38 sujetos que han desarrollado un CP en el seguimiento. Se comparan las muestras basales (momento del diagnóstico, n = 10), con muestras de 1 - 2 años (n = 25); 1 - 3 años (n = 38); y de 4 - 7 años previos al diagnóstico de CP (n = 7). Se utilizaron técnicas avanzadas de química analítica: espectrometría de masas y cromatografía líquida. Para la comparación entre grupos, se utilizó el Análisis Discriminante de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS-DA). Resultados: se encontraron diferencias significativas en las comparaciones de los PMG entre los diferentes grupos. Se determinaron los metabolitos causales de estas diferencias y las vías metabólicas implicadas, destacando el metabolismo de la glicina, serina y treonina. Se comparan con nuestros 11 posibles BM. Conclusiones: en años previos al diagnóstico clínico del CP, se producen cambios metabolómicos. Existen metabolitos que se pueden detectar en los años previos a su diagnóstico clínico y que aportarán datos muy relevantes en el diagnóstico precoz del CP.

Introduction: New biomarkers (BM) based on omics techniques can help in the early diagnosis of lung cancer (LC). Our group has proposed 11 metabolites as possible BMs of CP. To validate these BMs, longitudinal studies are fundamental and rare. Objective: To analyze, in two retrospective longitudinal studies carried out in different cohorts, how the global metabolomic profile (GMP) varies in the years prior to the clinical diagnosis of PC. These cohorts follow up the included subjects for at least 5 years, with annual clinical visits and blood collection. Method and material: 72 samples have been selected from 38 subjects who have developed CP during follow-up. Baseline samples (time of diagnosis, n = 10) are compared with samples from 1 - 2 years (n = 25); 1 - 3 years (n = 38); and 4 - 7 years prior to the diagnosis of CP (n = 7). Advanced analytical chemistry techniques were used: mass spectrometry and liquid chromatography. For comparison between groups, Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) was used. Results: Significant differences were found in the comparisons of the PMG between the different groups. The causal metabolites of these differences and the metabolic pathways involved were determined, highlighting the metabolism of glycine, serine and threonine. They are compared with our 11 possible BMs. Conclusions: In the years prior to the clinical diagnosis of CP, metabolomic changes occur. There are metabolites that can be detected in the years prior to clinical diagnosis and that will provide very relevant data in the early diagnosis of PC.