MÉTODO DE CLASIFICACIÓN, DIAGNÓSTICO Y SEGUIMIENTO DE INDIVIDUOS CON RIESGO DE PADECER CÁNCER DE PULMÓN MEDIANTE EL ANÁLISIS DE SUDOR.

Método de clasificación, diagnóstico y seguimiento de individuos con riesgo de padecer cáncer de pulmón mediante el análisis de sudor.

Método de obtención de datos útiles para la clasificación, diagnóstico y seguimiento del cáncer de pulmón, kit de clasificación, diagnóstico y seguimiento, y usos.

Método de clasificación, diagnóstico y seguimiento de individuos con riesgo de padecer cáncer de pulmón mediante el análisis de sudor

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuentra dentro del campo de la Biología Molecular y la Medicina. Específicamente, se refiere a un método de obtención de datos útiles para la clasificación, diagnóstico y seguimiento del cáncer de pulmón mediante el análisis de los biomarcadores descritos en la tabla 1, especialmente la fenilalanina, ácido nonanedioico, ácido subérico, MG (22:2) y maltotetraosa en una muestra biológica, preferiblemente sudor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El cáncer de pulmón posee actualmente la mayor tasa de mortalidad en todo el mundo. Según la Sociedad Americana del Cáncer, el cáncer de pulmón causa más muertes que la suma de los tres tipos de cáncer más comunes (colon, mama y próstata) [World Health Organization. Cancer fact sheet No. 297. http://www.who. int/mediacentre/factsheets/fs297/en/. Published 2012. Accessed October 26, 2012.]. La alta tasa de mortalidad en este cáncer se debe principalmente a que por lo general se detecta en una etapa avanzada (Lewis DR, Chen, HS, Feurer EJ, et al. SEER Cancer Statistics Review, 1975-2008 . Bethesda, MD : National Cancer Institute; 2010.) y al contrario de otros cánceres (mama, colon y próstata) no se ha implementado un método de cribado válido. Por otra parte las pruebas disponibles para el diagnóstico de este tipo de cáncer son invasivas y caras y, por lo tanto, no pueden ser utilizadas de manera rutinaria en un programa de diagnóstico precoz de cáncer de pulmón. Por esta razón, la investigación que se ha desarrollado sobre los niveles moleculares y proteicos tiene dos fines principales: entender el desarrollo y la biología del cáncer de pulmón, e identificar biomarcadores para detectar la enfermedad. Actualmente es interesante el uso de la metabolómica para la búsqueda de biomarcadores en diagnóstico clínico, ya que muchas de las herramientas analíticas utilizadas en metabolómica son automatizables y sobre todo de alto rendimiento. Estas herramientas se prestan para la clasificación y discriminación de personas con una enfermedad (Priego Capote F, Luque de Castro MD, Alvárez-Sánchez B. Analytical platforms in metabolomics. Encyclopedia of Analytical Chemistr y , John Wiley & Sons, 2012.DOI:10.1002/9780470027318.a9240) .

A pesar de que el suero y la orina son los biofluidos humanos más utilizados en el análisis clínico, se están proponiendo otros como el sudor, saliva o lágrimas. Estos biofluidos se recogen fácilmente y de manera no invasiva, concretamente en el caso del sudor no existe restricción alguna en el muestreo.

A diferencia de la numerosa investigación que existe cuando las muestras son el suero o la orina, el sudor ha recibido atención escasa. Probablemente se ha debido a la dificultad para su muestreo en cantidades suficientes para realizar el trabajo analítico. Sin embargo, la sensibilidad de los instrumentos analíticos disponibles actualmente hace posible determinar metabolitos utilizando un pequeño volumen de muestra. Además, la recogida de sudor también se ha mejorado y permite que los muestreadores operen de una manera eficiente y reproducible.

El principal componente del sudor es el agua, pero también contiene sales y metabolitos tales como urea o lactato (Huang CT, Chen ML, Huang LL, Mao IF. Uric acid and urea in human sweat. Chin. J. Physiol. 45, 109–115, 2002) . El sudor es producido por las glándulas sudoríparas y entre sus funciones más importantes destacan: controlar la temperatura del cuerpo, eliminar algunos productos de desecho de la sangre o proteger la piel por un pH ácido y mediante la excreción de algunos péptidos antimicrobianos. Las células cancerosas modifican el metabolismo de los diferentes tipos de compuestos (Meijera TWH, Schuurbiersb OCJ, Kaandersa JA, et al., Differences in metabolism between adeno-and squamous cell non-small cell lung carcinomas: Spatial distribution and prognostic value of GLUT1 and MCT4. Lung Cancer 76 (2012) 316– 323) y pueden cambiar la vía por el que se excretan algunos productos de desecho.

Uno de los problemas relativos al diagnóstico del cáncer de pulmón es que los tests disponibles son caros e inviables para ser aplicados a toda la población diana, es decir, en riesgo de padecer cáncer de pulmón (Wegwarth O, Schwartz LM , Woloshin S , Gaissmaier W , Gigerenzer G. Do physicians understand cancer screening statistics? A national survey of primar y care physicians in the United States . Ann Intern Med . 2012 ; 156 ( 5 ) : 340 -349 ) . Por lo tanto, es necesaria una prueba más barata, no invasiva, repetible, no dolorosa y que en la que la recogida de la muestra pueda realizarse en cualquier escalón asistencial. Esta prueba preliminar tendría una gran aplicabilidad clínica, ya que permitiría reducir la población en estudio mediante la eliminación de los individuos del grupo categórico "no"

(aquellos que presentan mínimas probabilidades de padecer cáncer de pulmón) . Por esta razón, lo más importante en un modelo de predicción es obtener una cantidad reducida de falsos negativos, mientras que la probabilidad de falsos positivos no es tan importante, porque la enfermedad puede ser confirmada con otra prueba.

Por tanto, supondría un avance notable desarrollar un método y un kit o dispositivo de diagnóstico que mediante la determinación de una serie de marcadores en sudor, permita diagnosticar y pronosticar enfermedades como el cáncer en general, y más concretamente el cáncer de pulmón, determinando estos marcadores, por ejemplo, mediante cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (LC–TOF/MS) , y la creación de un modelo de predicción con una cantidad pequeña de falsos negativos, capaz de reducir la población que ha de someterse a un estudio en profundidad más agresivo para el diagnóstico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la invención se refiere al uso de los metabolitos identificados y recogidos en la tabla 1, la maltotetraosa, MG (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico, el trisacárido fosfato, la fenilalanina, la histidina, la taurina, la citrulina, un lípido sulfónico, el ácido urocánico y el triptófano, para la clasificación, el diagnóstico y el seguimiento del cáncer.

Preferiblemente, se refiere a la determinación de la cantidad y/o concentración de los metabolitos identificados y recogidos en la tabla 1, la maltotetraosa, MG (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico, el trisacárido fosfato, la fenilalanina, la histidina, la taurina, la citrulina, un lípido sulfónico, el ácido urocánico y el triptófano, para la clasificación, el diagnóstico y el seguimiento del cáncer. Aunque se puede emplear cualquier metabolito, o cualquiera de sus combinaciones, más preferiblemente la determinación de los metabolitos es simultánea. En otra realización preferida, se determinan simultáneamente los metabolitos maltotetraosa, MG (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico y el trisacárido fosfato (GRUPO I) . En otra realización preferida, además se determinan simultáneamente los metabolitos fenilalanina, histidina y taurina (GRUPO II) . En otra realización preferida, además se determinan simultáneamente los metabolitos citrulina, lípido sulfónico, ácido urocánico y triptófano (GRUPO III) .

En una realización preferida de este aspecto de la invención el cáncer es el cáncer de pulmón. Aún más preferiblemente, la muestra biológica es el sudor.

Otro aspecto de la invención se refiere a un método de obtención de datos útiles, de ahora en adelante primer método de la invención, para la clasificación, diagnóstico y seguimiento del cáncer, que comprende:

a) obtener una muestra biológica aislada del individuo, b) determinar la cantidad y/o concentración de los metabolitos que se 10 seleccionan de la lista que consiste en: maltotetraosa, MG (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico y el trisacárido fosfato.

En una realización preferida, el primer método de la invención comprende además determinar la cantidad y/o concentración los metabolitos fenilalanina, la histidina y la taurina en el paso (b) . En otra realización preferida, el primer método de la invención además comprende determinar la cantidad y/o concentración de los metabolitos fenilalanina, la histidina y la taurina en el paso (b) .

En otra realización preferida, el método de la invención además comprende:

c) comparar las cantidades obtenidas en el paso (b) con una cantidad de... [Seguir leyendo]

1. El uso de los metabolitos maltotetraosa, MG (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico y el trisacárido fosfato para la clasificación, diagnóstico y seguimiento del cáncer.

2. El uso de los metabolitos según la reivindicación anterior, donde además se emplean los metabolitos fenilalanina, la histidina, y la taurina.

3. El uso de los metabolitos según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde además se emplean los metabolitos citrulina, lípido sulfónico, ácido urocánico y triptófano.

4. El uso de los metabolitos según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde el cáncer 10 es el cáncer de pulmón.

5. Un método de obtención de datos útiles, para la clasificación, diagnóstico y seguimiento del cáncer, que comprende:

a) obtener una muestra biológica aislada del individuo,

b) determinar la cantidad y/o concentración de los metabolitos maltotetraosa, MG 15 (22:2) , el ácido subérico, la maltotriosa, el ácido nonanedioico y el trisacárido fosfato.

6. El método según la reivindicación anterior, que además comprende determinar la cantidad y/o concentración los metabolitos fenilalanina, la histidina y la taurina en el paso (b) .

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, que además comprende 20 determinar la cantidad y/o concentración los metabolitos citrulina, lípido sulfónico, ácido urocánico y triptófano.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, que además comprende:

c) comparar las cantidades obtenidas en el paso (b) con una cantidad de referencia.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, donde los pasos (b) y/o (c) 25 pueden ser total o parcialmente automatizados.

10. Un método de clasificación y diagnóstico del cáncer que comprende los paso (a) - (c) según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, y además comprende asignar al individuo del paso (a) al grupo de individuos con escasa probabilidad de padecer cáncer (alto valor predictivo negativo) cuando presentan una cantidad de los metabolitos fenilalanina, ácido

nonanedioico, ácido subérico, MG (22:2) y maltotetraosa estadísticamente diferente de la población control establecida como referencia.

11. Un método de seguimiento de la evolución del cáncer, que comprende los pasos (a) –

(c) del método según cualquiera de las reivindicaciones 5-9, y además:

d) repetir al menos dos veces la secuencia de pasos (a) – (c) en muestras obtenidas del mismo individuo según el paso (a) , de manera no simultánea.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-11, donde el cáncer es el cáncer de pulmón.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-12, donde la muestra biológica es 10 una muestra de sudor.

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5-13, donde la cuantificación de los compuestos se hace mediante una cromatografía liquida LC conectada a un detector de masas (MS) de tiempo de vuelo (TOF/MS) con ionización mediante electrospray (ESI) dual.

15. Un kit o dispositivo que comprende los elementos necesarios para determinar la 15 cantidad y/o concentración de los metabolitos según se describen en cualquiera de las reivindicaciones 5-14.

16. El kit o dispositivo según la reivindicación anterior, que es un kit de partes que además comprende un dispositivo para la administración de una composición que comprende un agente colinérgico.

17. El kit o dispositivo según la reivindicación anterior, donde el agente colinérgico es la pilocarpina.

18. El uso del kit o dispositivo según las reivindicación 15-17, para el diagnóstico y seguimiento del cáncer de pulmón a partir de una muestra biológica.

19. El uso del kit o dispositivo según las reivindicación 18, donde la muestra biológica es 25 sudor.

FIGURAS

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6