Cancro del pancreas-Immagine Credit Public Domain-
Gli attuali metodi diagnostici non sempre distinguono in modo affidabile tra infiammazione cronica del pancreas e cancro del pancreas. Circa un terzo di tutte le diagnosi sono inconcludenti. Gli scienziati del German Cancer Research (DKFZ) e dell’Ospedale universitario di Heidelberg (UKHD) hanno quindi cercato marcatori molecolari che potessero specificare questa diagnosi.
Supportati dall’apprendimento automatico, i ricercatori sono stati in grado di identificare un modello di metilazioni del DNA che ha consentito un’elevata precisione nella distinzione tra campioni di tessuto cronicamente infiammati e alterati in modo maligno. I primi risultati preliminari suggeriscono che la diagnosi potrebbe essere effettuata su campioni di sangue.
Il cancro del pancreas o PDAC in breve (“adenocarcinoma duttale pancreatico”), ha una prognosi drammaticamente sfavorevole. Le ragioni di ciò sono la sua individuazione solitamente tardiva in fase avanzata, diagnosi errate e la sua marcata resistenza alle terapie disponibili.
Le tecniche di imaging vengono solitamente utilizzate per la diagnosi. Ma queste hanno lo svantaggio di non poter sempre distinguere in modo affidabile il cancro del pancreas dall’infiammazione pancreatica cronica. L’infiammazione cronica è considerata un importante fattore di rischio per il cancro del pancreas. Circa il 6-9% dei pazienti che soffrono di infiammazione cronica del pancreas sviluppano successivamente un cancro al pancreas. Ma troppo spesso l’imaging e persino la biopsia con ago sottile guidata dagli ultrasuoni forniscono diagnosi errate.
“Questo è drammatico per i pazienti: se un tumore maligno viene diagnosticato erroneamente come infiammazione cronica, si perde tempo prezioso per curare la malattia. Ma se i medici pensano erroneamente che un’infiammazione sia un carcinoma, il paziente deve sottoporsi inutilmente a un serio intervento chirurgico“, afferma Jörg Hoheisel del Centro tedesco per la ricerca sul cancro.
Per migliorare questa situazione e trovare marcatori molecolari per arrivare a diagnosi differenziali più precise, Hoheisel ha ora unito le forze con i medici della Clinica Universitaria Chirurgica di Heidelberg per condurre uno studio su larga scala di campioni di tessuto pancreatico. Il team ha analizzato 345 campioni di tessuto (PDAC, cronicamente infiammato e sano), quindi ha convalidato i risultati su un set indipendente di 48 campioni aggiuntivi. In precedenza, il materiale utilizzato era stato valutato due volte in modo indipendente da patologi esperti.
L’analisi ha incluso variazioni a livello dell’intero genoma nella metilazione del DNA nonché nelle quantità di mRNA e microRNA. Per filtrare le differenze rilevanti tra tumori maligni e infiammazioni croniche dalla ricchezza di dati, i ricercatori hanno utilizzato approcci di apprendimento automatico. Altri metodi comunemente utilizzati non hanno prodotto risultati utili. Si è scoperto che le differenze nella metilazione del DNA consentivano una precisione sostanzialmente maggiore con molti meno biomarcatori rispetto ai dati di mRNA o microRNA.
Una firma di sei posizioni di metilazione nel gene PRKCB ha fornito la discriminazione più chiara. Ciò ha consentito la corretta identificazione dei tessuti infiammatori e maligni.
Per l’uso clinico sarebbe più vantaggioso se le analisi potessero essere eseguite su campioni di sangue invece che di tessuti. Tali analisi del sangue, che rilevano le piccole quantità di DNA che circolano nel sangue, sono note anche come “biopsia liquida”.
Immagine: Astratto grafico: flusso di lavoro schematico del processo di selezione dei biomarcatori. Sono stati raccolti e analizzati dati singoli “omici” e multi-“omici” da campioni di tessuto PDAC, CP e N. Il flusso di lavoro è costituito da quattro passaggi principali: selezione delle funzionalità, training del modello, convalida interna e convalida su set di dati indipendenti. AUC, area sotto la curva; cfDNA, DNA libero da cellule; CP, pancreatite cronica; mRNA, RNA messaggero; miRNA, microRNA; N, individui sani; PDAC, adenocarcinoma duttale pancreatico. Credito: Gut
Il team di Heidelberg ha quindi applicato i sei marcatori di metilazione anche a un piccolo numero di campioni di sangue di pazienti con pancreatite cronica o cancro al pancreas per dimostrare la loro applicabilità anche nel sangue. Come in precedenza nei tessuti, i marcatori di metilazione sono stati in grado di diagnosticare i pazienti con elevata precisione.
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“Naturalmente, la procedura deve essere convalidata su un gran numero di campioni di sangue e confermata in una sperimentazione in condizioni cliniche per poter valutare finalmente il suo effettivo beneficio per la pratica clinica“, afferma Jörg Hoheisel, autore senior della pubblicazione. “Se il risultato fosse confermato in questo processo, potrebbe avere un impatto significativo sulla cura clinica e sulla prognosi del paziente“.
Hoheisel presuppone che l’algoritmo sviluppato per questa analisi dei dati possa essere utile anche nella ricerca di biomarcatori per altre malattie.
L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Gut.
Fonte:Gut
