Un equipo de investigación de Case Western Reserve University descubre un nuevo método para detectar el cáncer oral

Los cánceres bucales y las lesiones precancerosas en la boca se consideran especialmente difíciles de diagnosticar de forma temprana y precisa. Por un lado, las biopsias son costosas, invasivas, estresantes para el paciente y pueden derivar en complicaciones. Además, no son factibles si se requieren exámenes repetidos de la misma lesión. Un equipo de investigadores, dirigido por un científico clínico de la Facultad de Medicina Dental de Case Western Reserve University, ha descubierto una prueba no invasiva y de bajo costo para detectar el cáncer oral, monitorear lesiones precancerosas y determinar cuándo es necesaria una biopsia.

Sus hallazgos, publicados en línea el 4 de marzo en la revista Cell Reports Medicine, se basan en un sistema de puntuación vinculado a los niveles de dos proteínas en células extraídas de lesiones orales sospechosas de pacientes en clínicas dentales o en el departamento de oído, nariz y garganta de los Hospitales Universitarios (UH).

Una de las proteínas (beta defensina humana 3 o hBD-3) se expresa en niveles altos en el cáncer oral en etapa temprana, mientras que la segunda (hBD-2) es baja o no cambia.

La relación entre hBD-3 y hBD-2 en el sitio de la lesión (sobre la relación de las dos proteínas en el sitio opuesto, normal) genera una puntuación, llamada índice de beta defensina (BDI).

Una puntuación por encima de un umbral predeterminado implica cáncer; cualquier puntuación por debajo, no. La determinación de los niveles de proteínas y la cuantificación del BDI se realizan de forma rutinaria en un laboratorio.

El BDI se validó de forma independiente utilizando protocolos idénticos en CWRU/UH, el Centro Médico de la Universidad de Cincinnati y la Facultad de Odontología de la Universidad de Virginia Occidental.

“Cuando descubrimos por primera vez el hBD-3, vimos que actuaba como un 'buen tipo', que participaba en la curación de heridas y en la eliminación de microbios”, asegura Aaron Weinberg , director del Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Medicina Dental de Case Western Reserve e investigador principal del estudio. “Cuando descubrimos que se regulaba de la misma manera que ciertas células crecen sin control, comenzamos a estudiar el hBD-3 en el contexto del cáncer oral", añade.

“Imagínense nuestra sorpresa cuando este Dr. Jekyll resultó ser Mr. Hyde”, dijo. “Descubrimos que no solo promovía el crecimiento del tumor, sino que se sobreexpresaba en las primeras etapas de la enfermedad, mientras que otro miembro, hBD-2, no cambiaba. Esta diferencia en los niveles de expresión de las dos proteínas en comparación con el lado opuesto en el mismo paciente nos llevó a examinar la capacidad del BDI para distinguir el cáncer de las lesiones benignas”.

Weinberg le da crédito al instructor de la Facultad de Medicina Dental, Santosh Ghosh, por guiarlo en el proceso de puntuación del BDI.

El cáncer de cabeza y cuello (CCC), del cual el cáncer oral representa aproximadamente el 90%, es la séptima neoplasia maligna más prevalente en el mundo, y los países en desarrollo están siendo testigos de un aumento en su incidencia. El CCC representa aproximadamente el 5% de todos los cánceres en todo el mundo y el 3% de todas las neoplasias malignas en los Estados Unidos, según los Institutos Nacionales de Salud. Hay alrededor de 640.000 casos de CCC por año, lo que resulta en aproximadamente 350.000 muertes en todo el mundo, principalmente en poblaciones socioeconómicamente desfavorecidas y comunidades marginadas.

El método de laboratorio del estudio, que ahora está patentado, puede reducir las biopsias en las clínicas de atención primaria en un 95% porque puede indicar a los médicos quién necesita realmente una biopsia, dijo Weinberg, también designado como secundario en los Departamentos de Patología y Otorrinolaringología de la Facultad de Medicina Case Western Reserve. La prueba también se puede utilizar en países en desarrollo donde el cáncer bucal está muy extendido y los servicios de patología son cuestionables o inexistentes, dijo.

Los datos positivos obtenidos con el método de laboratorio han inspirado el desarrollo de un dispositivo para el punto de atención (POC) en colaboración con Umut Gurkan, profesor de Ingeniería Wilbert J. Austin en la Escuela de Ingeniería Case. El método de diagnóstico POC mide la proporción de proteínas y podría utilizarse directamente en una clínica, proporcionando resultados en media hora.

A través de la Oficina de Transferencia de Tecnología de Case Western Reserve, se está tramitando una patente para el dispositivo, lo que establece como próximo paso la posible fabricación y validación clínica.

Los estudios de descubrimiento, validación clínica y desarrollo de tecnología POC recibieron apoyo del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, el Instituto Nacional del Cáncer, Case Coulter Translational Research Partnership y el Ohio Third Frontier Technology Validation and Start-Up Fund.