La biopsia líquida en el diagnóstico y monitoreo de pacientes oncológicos: Oportunidades y retos en Latinoamérica / Liquid biopsy in the diagnosis and monitoring of cancer patients: opportunities and challenges in Latin America

Resumen En los últimos años el estudio de los ácidos nucleicos circulantes ha tenido grandes avances en el campo de la oncología, lo que ha permitido avanzar de forma importante en las aplicaciones clínicas de la biopsia líquida en diferentes áreas como el pronóstico, la estadificación, la predicción de recurrencia, la selección y monitorización de tratamientos, entre otros. Lo anterior se debe en gran parte al desarrollo de nuevas y mejores tecnologías, algunas de las cuales incluso han sido autorizadas para el diagnóstico y seguimiento clínico de ciertos tipos de cáncer. No obstante, la utilización de la biopsia líquida como herramienta de apoyo clínico sigue siendo objeto de estudio. Debido a la importancia que ha cobrado este avance tecnológico a nivel mundial, se realizó una revisión de literatura con el fin de establecer el estado actual del uso de biopsia líquida en oncología, así como sus aplicaciones clínicas actuales, con un énfasis en Latinoamérica.

Abstract In recent years, the study of circulating nucleic acids has made great progress in the field of oncology, allowing for significant advances in clinical applications of liquid biopsy in diverse areas such as prognosis, staging, recurrence prediction, selection and monitoring of treatments, among others. This advance is largely due to the development of new and better technologies, some of which have even been validated for the diagnosis and clinical follow-up of certain types of cancer. However, the use of liquid biopsy as an additional tool in clinical oncology remains under study. Given the worldwide importance of this technological advance, a literature review was conducted to establish the current status of the use of liquid biopsy in oncology, as well as its current clinical applications, with a particular focus on Latin America.

Prevalencia de anticuerpos anti-Leptospira spp. en personas con exposición laboral en el departamento del Tolima / Prevalence of anti-Leptospira spp. antibodies among people with occupational exposure in Tolima department / Prevalência de anticorpos anti-Leptospira spp. em pessoas com exposição laboral no Departamento do Tolima

Objetivo: estimar la prevalencia de anticuerpos IgM contra Leptospira spp., mediante el Ensayo de Inmunoabsorción Ligado a Enzimas (ELISA), en la población de riesgo laboral de 8 municipios del Tolima. Metodología: se obtuvieron muestras de sangre de 261 empleados, las cuales fueron analizadas mediante la técnica de elisa para la detección de anticuerpos IgM anti-Leptospira spp., seguido de MAT y serotipificación. Resultado : se estimó una seroprevalencia del 25,29%, con una seroreactividad mayor en trabajadores de plantas de beneficio animal (34,2%), recolección de residuos sólidos (27,1%) y trabajadores de acueducto y alcantarillado (14,8%). La actividad en plantas de beneficio animal se identificó como factor de riesgo de Leptospira spp. (OR=1,86). Los serovares identificados fueron L. Bratislava (16), Ballum (5), Tarassovi (3), Hebdomadis (2), Sejroe (2) y Icterhemorragiae (1). El municipio de Libano presentó el mayor porcentaje de positividad (36,96%), seguido de Espinal y Guamo con 28,57% cada uno. Discusión: La evaluación del sistema de vigilancia indicó deficiencia en recursos y debilidades de los profesionales de la salud al desconocer los procedimientos, investigación, diagnóstico y notificación de la enfermedad. Conclusión: la leptospirosis está presente en poblaciones de riesgo laboral en el Tolima y se hace necesario abordar esta problemática en la población de otros municipios y los animales transmisores de la enfermedad.

Objective: to estimate the prevalence of IgM antibodies against Leptospira spp. Using the enzyme-linked immunosorbent assay (elisa) in a population at occupational risk from 8 municipalities of the Tolima department, Colombia. Methodology: blood samples were collected from 261 employees and analyzed with the elisa technique to detect IgM and anti-Leptospira spp. antibodies. This was followed by mat and serotyping. Result: a seroprevalence of 25.29% was estimated, with higher seroreactivity for individuals working at slaughter plants (34.2%), collecting solid waste (27.1%) and those in contact with water and sewage waste (14.8%). Activity in slaughter plants was identified as a risk factor for Leptospira spp. (OR = 1.86). The serovars identified were L. Bratislava (16), Ballum (5), Tarassovi (3), Hebdomadis (2), Sejroe (2), and Icterhemorragiae (1). The municipality of Libano had the highest percentage of positivity (36.96%), followed by Espinal and Guamo with 28.57% each. Discussion: assessment of the current surveillance system for leptospirosis indicated deficient resources and health professionals who are lacking in terms of knowledge regarding appropriate procedures, research on, diagnosis and reporting mechanisms for the disease. Conclusions: leptospirosis is present in public workers with occupational hazard in Tolima. In addition, this issue should be approached while taking into account the population from other municipalities as well as the animals associated with its transmission

Objetivo: estimam a prevalência de anticorpos IgM contra Leptospira spp., por ensaio de ensaio de imunossorvente ligado a enzima (ELISA) na população de risco ocupacional de 8 municípios de Tolima. Metodologia: Coletaram-se amostras de sangue de 261 empregados, e analisaram-se com a técnica de ELISA para detectar anticorpos IgM anti-Leptospira spp., seguido de MAT e de serotipificação. Resultados : estimou-se uma seroprevalência de 25,29%, com seroatividade superior nos trabalhadores dos matadouros (34,2%), da recolecção de lixo sólido (27,1%), e nos trabalhadores dos esgotos (14,8%). A atividade nos matadouros foi identificada como fator de risco de Leptospira spp. (OR=1,86). Os serovares identificados foram L. Bratislava (16), Ballum K(5), Tarassovi K(3), Hebdomadis (2), Sejroe (2) e Icterhemorragiae (1). O município de Libano apresentou a percentagem mais alta de positividade (36,96%), seguido por Espinal e por Guamo, com 28,57 cada um. Discussão: a avaliação do sistema de vigilância revelou deficiência de recursos e fraquezas dos profissionais da saúde, porque desconhecem os procedimentos, a investigação, o diagnóstico e a notificação da doença. Conclusão: a leptospirosis está nas populações de risco laboral no Departamento do Tolima, o que faz necessário acometer este problema na população de outros municípios e nos animais transmissores da doença.

Caracterización del perfil quimiosensibilidad y del estado de ampliación génica de un panel de líneas celulares de origen tumoral pulmonar / Characterization of chemosensitivity profile gene amplification status of a panel of lung cancer cell lines

En este trabajo se presentan los resultados de un análisis de amplificación génica y de sensibilidad a fármacos antineoplásicos, realizado para un panel de líneas celulares de origen tumoral pulmonar. Para los ensayos de quimiosensibilidad las células fueron tratadas durante 48 h con concentraciones variables de taxol, cisplatino, doxorrubicina y 5-fluoracilo. La citotoxicidad de los fármacos se cuantificó usando el ensayo de reducción de resazurina y se reportó en valores de concentración inhibitoria 50 (CI50). Para los análisis de amplificación génica se emplearon sondas TaqMan® dirigidas contra los genes AKT2, PIK3CA, ERBB2, EGFR, c-REL y genes de la familia MYC. El número de copias para cada gen fue calculado usando el método de doble delta Ct, empleando ACTB como gen de referencia y la línea MRC-5 como muestra control. Los resultados mostraron que la viabilidad de todas las líneas celulares se afectó por el tratamiento con taxol, cisplatino y doxorrubicina, pero no con el tratamiento con 5-fluoracilo. Las CI50 calculadas se ubicaron entre 0,38 ± 0,03 µM y 111,3 ± 3,58 µM, siendo el taxol y la doxorrubicina los fármacos más potentes. Del panel evaluado las células NCI-H292 resultaron ser las más sensibles y las células LSPG8G las más resistentes a los fármacos. Interesantemente en las células NCI-H292 ningún gen se encontró amplificado; por el contrario en las células LSPG8G los genes cMYC, MYCN, MYCL y AKT2 mostraron un aumento en el número de copias con respecto al de las células control. Estos resultados sugieren que eventos de amplificación génica podrían contribuir con el fenómeno de quimioresistencia en líneas celulares de cáncer de pulmón, sin embargo otros estudios deben realizarse para confirmar esta hipótesis.

In this paper, we show results of anticancer drug sensitivity assays and studies of gen amplification performed for a panel of lung cancer cell lines. For the chemosensitivity assays the cells were treated for 48 h with different concentrations of taxol, cisplatin, doxorubicin and 5-fluorouracil. The cytotoxic effect of each drug was determined using the resazurin reduction assay and reported in terms of inhibitory concentration 50 (IC50). For the analysis of gene amplification we used TaqMan® probes designed against AKT2, PIK3CA, ERBB2, EGFR, REL and MYC family members. Copy number for each gene was calculated using the delta-delta-CT method, employing ACTB as reference gen and MRC-5 cell line as control sample. In the chemosensitivity assays, we observed a clear decrease in cell viability in the cells treated with taxol, cisplatin and doxorubicin but not in the cells treated with 5-fluorouracil. IC50 values ranging between 0,38± 0,03 µM and 111,3 ±3,58 µM, being the taxol and doxorubicin the most potent drugs. NCI-H292 cell line was the most sensitivity and LSPG8G cell line was the most resistant. Interestingly, NCI-H292 cells did not show increase in the copy numbers for the gene evaluated, in contrast, we observed changes in the gene dosage for cMYC, MYCN, MYCL and AKT2 in LSPG8G cells. These results suggest that gene amplification could contribute to drug resistance in lung cancer cell lines; however, more studies are needed to confirm this hypothesis.

Obtención de hidroxiapatita sintética por tres métodos diferentes y su caracterización para ser utilizada como sustituto óseo / Synthetic hydroxyapatite obtaining using three different methods and characterization to use it as bone substitute

El método de obtención de la hidroxiapatita (HAp) para ser utilizada como sustituto óseo, debe ofrecer un producto de alta pureza, rendimiento, rapidez y bajo costo, y contar con propiedades como bioactividad, biocompatibilidad, osteoconductividad y unión directa al hueso. En este trabajo se elaboró HAp sintética mediante tres métodos reportados en la literatura de vía sinterización y vía precipitación. El material obtenido se caracterizó por espectrometría de absorción atómica (AAS), espectrometría de absorción molecular (UV-Vis), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía por dispersión de energía de rayos X (EDX). La ruta de síntesis de HAp por precipitación ofreció mejores resultados, comparados con la muestra estándar comercial y el hueso bovino, obteniéndose un tamaño de grano aproximado de 1 µm, relación molar Ca/P de 1,7, alta pureza y cristalinidad; mientras que los resultados obtenidos por vía sinterización mostraron la presencia de fases amorfas. El método de síntesis por precipitación vía húmeda usando nitratos de calcio y fosfatos, mostró ser práctico y adecuado para realizar la inmovilización de HAp sobre un soporte metálico como silicio, importante para su uso en cirugía reconstructiva en el área odontológica y médica.

The method by which to obtain Hydroxyapatite to be used as bone substitute should offer specific qualities such as, high purity, performance, low cost and has to be the following, bioactive, biocompatible, it has to have osteoconductivity and it has to bond directly to the bone. In this paper, synthetic HAp was prepared using 3 different methods reported in the literature as a route via sintering and precipitation, and subsequently characterized by atomic absorption spectrometry (AAS), molecular absorption spectrometry (UV-Vis), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy X-ray (EDX). The route of synthesis of HAp precipitation gives better results, compared to the commercial standard sample and bovine bone, such as grain size which is of about 1 µm, molar ratio Ca/P of 1.7, high purity and crystallinity, while the results obtained via sintering show the presence of amorphous phases. The synthesis method using a wet precipitation of calcium nitrates and phosphates is practical and suitable for the immobilization of HAp on a metal substrate such as silicon, important for the use in dental and medical reconstructive surgery.

Oncogene amplification as tumor marker in a group of Colombian lung cancer patients / Amplificación oncogénica como marcador tumoral en un grupo de pacientes con cáncer pulmonar

Introduction: In spite of recent treatment advances, lung cancer continues to be the first world cancer related death cause; its mortality associated occupied the fifth place in Colombia in 2004. Complete surgical resection is the therapeutic option with the greatest cure probability, however it results frequently ineffective given the current incapacity in Colombia to an early detection of the disease. This study reports the characterization of a group of 30 lung cancer patients regarding the gene dose (gene copy number) found at the loci corresponding to genes EGFR (erb B1), PIK3CA and C-myc in tumor samples, and compares the results with the dose found in adjacent lung from the same patients. Methods: The gene dose of EGFR (erbB1), PIK3CA, and C-myc were measured by real time PCR in matched tumor and normal lung tissue samples. Results are expressed as the multiplicity of each gene dose with respect to a single copy reference gene. In this case the gene HHB (human hemoglobin). Antiquity of the cases ranged from 5 to 10 years. Results: An increased gene dose for EGFR and PIK3CA was a feature clearly associated to the tumor phenotype of the sample (found in 96 and 100% of the tumors respectively). Quantitative measure of this feature demonstrated for both genes a high sensitivity and specificity for tumor/normal discrimination as confirmed by the ROC analysis. On the other hand, the Spearman test showed a great correlation between EGFR and PIK3CA doses (r=0.75). C-myc was the gene whose dose was less consistently correlated to the tumor phenotype, however most of the patients with amplified C-myc presented distant spread of tumor cells (metastasis) at diagnosis. Conclusion: Quantitative measurement of EGFR, PIK3CA, and C-myc gene dose by real time PCR provides a method for tumor phenotype recognition in DNA samples from lung tissue.

Introducción: A pesar de los avances terapéuticos actuales, el cáncer de pulmón sigue como la primera causa de muerte por cáncer en el mundo, ocupando Colombia el quinto lugar en mortalidad por este tipo de afección en el 2004. La resección quirúrgica total es la alternativa terapéutica con mayores probabilidades de curaciones, pero resulta poco efectiva en el país por la incapacidad actual para detectar tempranamente la enfermedad. Este trabajo informa la caracterización de un grupo de 30 pacientes con cáncer de pulmón con referencia a la dosis génica hallada en los loci correspondientes a los genes EGFR (erb B1), PIK3CA y C-myc en muestras tumorales, comparada con la dosis encontrada en el tejido normal adyacente de los mismos enfermos. Métodos: La dosis génica se midió en cada caso por PCR en tiempo real sobre ADN aislado de tejido tumoral y normal preservado en parafina de cada paciente. Los resultados se expresan como el número de veces que la dosis de cada gen sobrepasa la dosis de un gen de referencia, en este caso el HHB (hemoglobina humana b). El rango de antigüedad de los casos fue de 5 a 10 años. Resultados: Una dosis génica incrementada para los genes EGFR, PIK3CA demostró ser una característica claramente asociada con el fenotipo tumoral (96% y 100% de los tumores respectivamente). La medición cuantitativa de dicho fenómeno demostró en ambos casos gran sensibilidad y especificidad para la discriminación tumor/normal como lo confirma el análisis ROC. Por otro lado, la amplificación simultánea de ambos genes en el mismo paciente fue un hecho observado con alta frecuencia (Spearman=0.75). La dosis de C-myc mostró una asociación menos consistente con el carácter tumoral, sin embargo todos los pacientes con C-myc amplificado presentaron dispersión distante de células tumorales (metástasis).

Comparación de tres técnicas de trazado retrógrado para la identificación del origen espinal del nervio ciático en ratón / Comparison of three neurotracing techniques for identification of the sciatic nerve spinal origen in mice

En el presente trabajo se compararon tres técnicas para la aplicación de dos tipos de trazadores retrógrados fluorescentes (Dil y Fluorogold), con el fin de identificar las neuronas motoras y sensoriales que contribuyen con fibras al nervio ciático en ratones adultos. Se ensayó la aplicación de cristales directamente en el nervio, la inyección intraneural y la impregnación del nervio seccionado usando una cámara de silicona. La localización específica de las neuronas motoras en la médula espinal y las neuronas sensoriales en los ganglios de la raíz dorsal que aportan al nervio ciático de ratón se logró aplicando el Fluorogold mediante una cámara en el cabo proximal de los nervios previamente seccionados. Al utilizar el trazador Dil, la misma técnica no permitió hacer la identificación específica de las neuronas. Se encontró que al nervio ciático de ratón podrían contribuir el ganglio de la raíz dorsal más rostrales que los informados para ratas. Estos resultados muestran que la metodología de aplicación de neurotrazadores en cápsula y la descalcificación de tejidos es útil para la localización de neuronas de ganglios de raíz dorsal y de la médula espinal que componen el nervio ciático de ratón adulto, lo que en el futuro permitir obtener mayor información sobre la neuroanatomía básica del ratón.