Ze Zhou, Suk Hang Cheng, y col.. Extremos irregulares del ADN libre de células urinarias: caracterización y evaluación de viabilidad en la detección del cáncer de vejiga. Oxfort Academ.Clini Chem, 2021; 67 (4): 621–630, Li Ka Shing Institute of Health Sciences, Department of Chemical Pathology, The Chinese University of Hong Kong, SAR, China
Resumen
Antecedentes: Se sabe que el ADN bicatenario en plasma tiene extremos monocatenarios, llamados extremos dentados. Los extremos irregulares del ADN plasmático son biomarcadores de estados fisiopatológicos como el embarazo y el cáncer. Se desconoce si las moléculas de ADN libre de células urinarias (ADNcf) tienen extremos irregulares.
Métodos: Los extremos irregulares de cfDNA se detectaron incorporando citosinas no metiladas durante un proceso de reparación de extremos de DNA, seguido de secuenciación con bisulfito. La incorporación de citosinas no metiladas durante la reparación de los extremos dentados redujo los niveles de metilación aparentes medidos por secuenciación de bisulfito y se utilizaron para calcular un índice de extremos dentados. Este enfoque se denomina "análisis de extremos irregulares por secuenciación".
Resultados: El índice de extremo irregular del ADNcf urinario fue más alto que el del ADN plasmático. El perfil de índice de extremos dentados del ADN plasmático mostró varios picos principales que oscilaban fuertemente a intervalos de aproximadamente 165 pb (es decir, tamaño del nucleosoma) y picos menores que oscilaban débilmente con periodicidades de aproximadamente 10 pb. Por el contrario, el perfil del índice de extremos irregulares del ADN urinario mostró picos principales con oscilación débil pero picos menores con oscilación fuerte. El índice de extremos dentados fue generalmente más alto en las regiones de ADN del enlazador nucleosómico. Los pacientes con cáncer de vejiga (n = 46) tenían un índice de ADN urinario con extremos dentados más bajos que los participantes sin cáncer de vejiga (n = 39). El área bajo la curva para diferenciar entre pacientes con y sin cáncer de vejiga fue de 0,83.
Conclusiones: Los extremos irregulares representan una propiedad del ADNcf urinario. La generación de extremos dentados podría estar relacionada con estructuras nucleosómicas, con enriquecimiento en regiones de ADN enlazador. Los extremos irregulares del ADN urinario podrían potencialmente servir como un nuevo biomarcador para la detección del cáncer de vejiga.
Introducción
Las moléculas de ADN libre en células plasmáticas (cfDNA) consisten en fragmentos de ADN. Recientemente, se ha centrado mucho interés en los patrones de fragmentación de tales moléculas de ADN. Los tamaños de los fragmentos y los extremos, por ejemplo, presentan características nucleosómicas en relación con los tejidos de origen. En comparación con el ADN plasmático, las moléculas de ADNcf en celulas urinarias presentan un perfil de tamaño diferente; por lo tanto, las moléculas de ADN urinario están mucho más fragmentadas que el ADN plasmático. La mayoría de las moléculas de ADN urinario son <100 pb, mientras que las moléculas de ADN plasmático son más largas y tienen un tamaño modal de 166 pb. Además, una serie de picos periódicos de 10 pb parece ser más prominente en el ADN urinario que en el ADN plasmático.
Se ha reconocido cada vez más que las ADN nucleasas desempeñan un papel importante en la configuración de la fragmentación del ADNc. Estudios recientes han informado que los motivos terminales de ADN plasmático están asociados con actividades de muchas nucleasas de ADN como DNASE1L3, DNASE1 y factor de fragmentación de ADN β.
Más recientemente, se ha descubierto que el ADN plasmático lleva extremos de ADN de una sola hebra, denominados extremos dentados, que están asociados con las actividades de las ADN nucleasas, especialmente DNASE1. Se ha demostrado que las moléculas fetales circulantes en el plasma materno exhiben una mayor irregularidad en comparación con el ADN del plasma de fondo, principalmente de origen hematopoyético materno. Este aumento de la irregularidad se ha observado en pacientes con carcinoma hepatocelular en comparación con aquellos sin cáncer.
En consecuencia, los extremos dentados del ADN plasmático representan una propiedad intrínseca del ADNcf, lo que proporciona una vía para el desarrollo de biomarcadores. Sin embargo, se desconoce la existencia de extremos irregulares en otros fluidos corporales como la orina. En este estudio, investigamos si los extremos dentados podrían estar presentes en el ADN urinario y, si los hubiera, si los bordes irregulares del ADN urinario podrían usarse como biomarcador en pacientes con cáncer de vejiga........
