¿Qué es el cáncer colorrectal?

El cáncer colorrectal es una enfermedad que afecta a los tejidos del colon o del recto. Consiste en una expansión desmesurada y sin control de las células pertenecientes a las tres capas intestinales principales: la mucosa, la muscular y la serosa. La gravedad de la enfermedad se clasifica en estadios en función de la invasión ejercida por estas células malignas a los tejidos adyacentes, yendo desde I (afecta a las capas más internas) hasta IV (metástasis por todo el organismo).

En 2020 fue el tercer cáncer más diagnosticado del mundo y el segundo que provocó la mayor cantidad de fallecimientos por cáncer. A pesar de que si el diagnóstico es temprano (en estadio I) hay un 90% de posibilidades de curación, la mayor parte de los pacientes se diagnostican en estadios II y III, donde su pronóstico es más incierto y hay más posibilidades de que avancen hacia la metástasis, donde las probabilidades de recidiva son del 90% (que, por desgracia, se traducen en un 90% de mortalidad).

Esto se debe en parte a que los síntomas pasan muy desapercibidos al confundirse con otro tipo de patologías intestinales (debilidad, cansancio, pérdidas de peso, cólicos abdominales, estreñimiento o cambios en los hábitos de evacuación) y, cuando aparecen otros de mayor magnitud, la enfermedad ya ha avanzado demasiado (sangrado rectal o cambios de color en las heces).

Factores de riesgo y prevención

La mejor herramienta para combatir el cáncer colorrectal viene de la prevención. Hay una serie de factores de riesgo, que podemos dividir entre los modificables y los no modificables. Dentro de los no modificables, el mayor factor de riesgo es la edad, siendo que la población de riesgo medio para sufrir cáncer colorrectal está entre los 45 y los 75 años. Otros factores de esta índole incluyen antecedentes de cáncer colorrectal u otro tipo de cánceres, padecer síndrome de Lynch o síndromes de poliposis intestinales. Un pólipo es un pequeño crecimiento de células en la pared del colon. La gran mayoría de ellos son asintomáticos y, si bien es cierto que también suelen ser benignos, este tipo de condiciones o predisposiciones pueden hacerlos derivar en cáncer colorrectal, aun cuando son fácilmente extirpables si son detectados.

Los modificables incluyen los hábitos tabáquicos y alcohólicos, el sedentarismo, obesidad e inactividad física y el consumo elevado de carne roja, entre otros. Este estilo de vida es muy común en los países de Estados Unidos y Europa occidental y es lo que provoca que, en España, sea el cáncer más diagnosticado del país hasta la fecha y el segundo con el mayor número de muertes asociadas a cáncer. Además, dentro de la geografía española existen lo que se conoce como ‘‘islas rojas’’. Por ejemplo, y en Castilla y León que es donde me encuentro desarrollando mi Tesis, existen dichas islas en diversas regiones tales como Ávila, Salamanca y el Bierzo, que poseen una incidencia elevada de cáncer colorrectal por el consumo aumentado de embutidos y de carne roja.

Detección

Para poder solventar el problema de la detección tardía, en 2007 se implementó por primera vez la prueba de sangre oculta en heces que posteriormente se incluyó en el Sistema Nacional de Salud en 2014 como método de cribado. Mediante esta prueba, se busca localizar a potenciales pacientes de cáncer colorrectal o pólipos multifactoriales al analizar la posible presencia de sangre en heces que puede pasar desapercibida al estar a nivel de trazas. En caso de dar positivo, se les haría una colonoscopia para poder evaluar la causa del sangrado. El problema es que, en estas pruebas, se detecta a que un 65% de estas personas poseen pólipos multifactoriales y un 25% una mucosa intestinal normal (y la sangre se debe a hemorroides, fisuras, etc). Es decir, solo un 10% de los pacientes con cáncer colorrectal se diagnostican mediante esta vía. Además, la colonoscopia es un método caro, invasivo e incómodo para los pacientes que se la realizan.

Es aquí donde entra nuestro proyecto

Lo ideal sería realizar cribados mediante pruebas no invasivas para la detección precoz tanto de pólipos intestinales como de pacientes con cáncer colorrectal para que sus probabilidades de curación sean las más altas posibles. Además, al realizarse pruebas no invasivas se abarataría el coste y el tiempo de la técnica por lo que se podría ofrecer a una cantidad mayor de pacientes. Para ello, y en esta Tesis, a los pacientes que acuden al hospital para una colonoscopia al haber dado positivo en un test de sangre oculta en heces se les extraerá sangre, al igual que a aquellos pacientes de reciente diagnóstico de cáncer colorrectal, donde la mayoría se encontrará en los estadios II o III.

Esta sangre será procesada y analizada utilizando citometría espectral y computacional, dos técnicas que están en auge debido a su gran versatilidad y en las cuales nuestro laboratorio está especializado. La citometría de flujo consiste en el estudio célula a célula de una muestra gracias al análisis de sus marcadores utilizando anticuerpos marcados con fluorocromos, tanto de superficie como intracelulares. Es decir, usamos unos anticuerpos que se van a unir solo a las células que llevan una molécula concreta en su superficie (un “marcador”) y esos anticuerpos están además unidos a otra molécula que les hemos puesto nosotros y que emite un color, para que podamos “ver” a qué célula se ha unido. De esta manera, se puede evaluar el perfil inmune del paciente o ‘‘inmunoma’’ (equivale a una fotografía del sistema inmune del paciente en ese momento) así como el fenotipo de cada grupo celular. Sin embargo, la citometría convencional se basa en la medida del pico máximo de emisión de cada fluorocromo, teniendo problemas de compensación entre los distintos detectores que utiliza al poder un fluorocromo ser registrado en varios. Además, sólo se pueden enfrentar marcadores de dos en dos en un gráfico XY, perdiendo una gran cantidad de información relativa a la composición celular de las líneas inmunes. Simplificando, que la citometría de flujo tiene sus limitaciones y queremos utilizar algo más “preciso”.

Citómetro de flujo espectral con el que se va a realizar el análisis. Personalizado con pegatina del Sporting de Gijón por David Bernardo, investigador principal del proyecto

La citometría espectral soluciona este problema registrando la huella de emisión de cada fluorocromo, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo y no sólo el pico de emisión. Mientras que la citometría convencional posee un estudio limitado de marcadores debido a la compatibilidad de fluorocromos y detectores, los métodos matemáticos de deconvolución de la citometría espectral permiten el uso de 40 marcadores como se detalla en más profundidad en este podcast sobre citometría espectral¹. Esto se traduce en que podemos utilizar varios marcadores de forma simultánea para, por ejemplo, con CD45 para identificar a todos los glóbulos blancos presentes en la muestra, y a partir de ahí: CD3, CD4 y CD8 para las principales poblaciones de linfocitos T; CD19 y CD20 para las linfocitos B; TCR γδ para las células T γδ; CD16 y CD56 para las células NK; CD123 y HLA-DR para los basófilos; CD127 para distinguir a las células linfoides innatas (ILCs); CD14 y CD16 para los monocitos y CD11c para las poblaciones de células dendríticas. El resto de marcadores nos ayudará a identificar las subpoblaciones dentro de cada una de las principales, como células T de memoria, reguladoras, monocitos clásicos y no clásicos, etc².

Listado total de los 40 marcadores pertenecientes al panel OMIP-069²

Desarrollado el análisis espectral, la citometría computacional va de la mano, utilizando el análisis bioinformático para obtener información de 40 marcadores en contraste con la citometría convencional, consiguiendo la máxima información que nos aporta la citometría espectral. Ejemplos de este tipo de análisis sería el UMAP, un análisis no supervisado de reducción de dimensionalidad, que sirve de método exploratorio para caracterizar todas las poblaciones de células inmunes y su fenotipo, pudiendo revelar nuevos grupos de células hasta la fecha desconocidos².

Ejemplo de análisis realizado mediante el algoritmo UMAP²

Mediante dichos análisis, cotejaremos el inmunoma de cada paciente y realizaremos el seguimiento de ambas cohortes, clasificando a los de cribado en función del diagnóstico tras la colonoscopia (que esperamos que aparezcan los porcentajes mencionados anteriormente), además del seguimiento de aquellos pacientes de cáncer colorrectal durante dos años.

El objetivo del proyecto es, por tanto, identificar biomarcadores de carácter inmune que nos permitan predecir el estado de la mucosa intestinal sin necesidad de una colonoscopia invasiva, ahorrando en coste y ganando en comodidad para los pacientes. Además, mediante el seguimiento de dos años, se pretende predecir la evolución de cada uno de ellos durante ese tiempo (mejorías, respuesta al tratamiento, posible éxitus…) y el reconocimiento de biomarcadores de respuesta a fármacos mediante su inmunoma, permitiendo evaluar a cada paciente en función de estos para conocer el tratamiento que más se adecua a ellos, logrando una medicina personalizada.

Referencias

1. ​​https://seec.es/. Sociedad Española de Enfermedad Celiaca.
2. ​Park, L. M., Lannigan, J., & Jaimes, M. C. (2020). OMIP-069: Forty-Color Full Spectrum Flow Cytometry Panel for Deep Immunophenotyping of Major Cell Subsets in Human Peripheral Blood. Cytometry Part A, 97(10), 1044–1051. https://doi.org/10.1002/cyto.a.24213