Evaluando la invasión vascular en el adenocarcinoma de pulmón

El Adenocarcinoma de pulmón (LUAD) es el tipo de cáncer de pulmón más común, representando una gran mayoría de los casos que se tratan quirúrgicamente. Detectar LUAD de manera rápida y precisa es crucial porque ayuda a los pacientes a comenzar su tratamiento antes, lo que a menudo se relaciona con mejores resultados. Un método llamado tomografía computarizada (CT) puede ayudar a encontrar LUAD en una etapa temprana, lo cual es muy importante para un tratamiento exitoso. Un aspecto significativo que puede indicar cuán agresivo es el cáncer involucra la invasión microscópica de vasos sanguíneos, conocido como invasión vascular (VI). Este tipo de invasión suele estar asociado con una mayor probabilidad de que el cáncer regrese después del tratamiento.

Actualmente, la Organización Mundial de la Salud (OMS) no incluye VI en su sistema de clasificación de cáncer de pulmón, a pesar de que podría ser un mejor predictor de recurrencia que el sistema de grado existente. Esto ha llevado a considerar la posibilidad de cambiar la clasificación de LUAD con VI a una categoría especial.

Los pacientes con LUAD en estadio I que muestran VI pueden recibir tratamiento adicional después de la cirugía, pero es complicado identificar VI en las muestras de tejido. Las técnicas utilizadas para mejorar la visibilidad de los vasos sanguíneos invadidos a menudo pasan por alto áreas más pequeñas de invasión, lo que dificulta identificarlas antes de la cirugía. Esta falta de detección significa que los médicos no pueden usar la presencia de VI para tomar decisiones sobre el tratamiento.

Estudios clínicos recientes han mostrado que para algunos pacientes con LUAD en estadio I, una opción quirúrgica menos extensa llamada resección sublobar podría ser igual de efectiva que una cirugía más extensa llamada lobectomía. Sin embargo, los pacientes con VI que se someten a una cirugía menos extensa parecen tener tasas de recurrencia más altas, lo que indica la necesidad de identificar qué pacientes se beneficiarían de estrategias quirúrgicas personalizadas.

Los métodos de perfilación molecular se están volviendo comunes en la patología clínica, pero los estudios anteriores sobre LUAD se han centrado más en identificar patrones relacionados con resultados en lugar de los procesos específicos como VI. Los patólogos a menudo agrupan VI con invasión linfática (LI), lo que puede ocultar su significado único y hacer que entender su biología sea más complicado. Los nuevos avances tecnológicos en transcriptómica espacial permiten una mirada detallada sobre cómo la Expresión Génica se relaciona con la composición biológica del tumor y su entorno.

Al examinar un gran grupo de pacientes con LUAD en estadio I, el objetivo es mapear los patrones de expresión génica relacionados con VI y desarrollar nuevas herramientas para detectar estos casos de manera más efectiva.

#Invasión Vascular en LUAD

Recopilamos información de un grupo de Tumores de LUAD en estadio I de pacientes tratados en dos hospitales. Usando un nuevo sistema de clasificación, clasificamos los tumores basándonos en sus características y comparamos esto con los sistemas de clasificación tradicionales. Los hallazgos mostraron que los tumores que presentaban VI estaban vinculados a peores resultados, lo que enfatiza aún más la necesidad de identificar VI en los pacientes.

Se encontró VI en aproximadamente el 30% de los tumores estudiados. La mayoría de estos tumores mostraron múltiples tipos de invasión. Incluso después de considerar otros factores en el análisis, VI siguió siendo un indicador significativo de recurrencia del cáncer. Estaba particularmente asociado con el tipo de crecimiento observado en tumores sólidos, mientras que otro tipo de crecimiento (micropapilar) se relacionaba con un patrón de diseminación diferente.

#Cambios en la Expresión Génica y VI

Para aprender más sobre cómo VI afecta la expresión génica en LUAD, analizamos un subconjunto de tumores. Identificamos una gama de genes que mostraron diferentes niveles de actividad en tumores con VI en comparación con aquellos clasificados como de bajo potencial maligno. El análisis de ruta nos ayudó a entender que estos genes estaban involucrados en varios procesos biológicos, incluyendo el ciclo celular, el crecimiento de tejidos y la respuesta a estrés como bajos niveles de oxígeno.

La mayoría de los genes relacionados con VI mostraron una actividad aumentada en tumores VI+. En contraste, otro conjunto de genes eran menos activos en estos tumores, sugiriendo una reducción en los procesos que normalmente ayudan a controlar el crecimiento tumoral. En general, identificamos un conjunto de genes que podría indicar cuán agresivo podría ser un tumor basado en la presencia de VI.

Como VI y LI se reportan comúnmente juntos, también comparamos los patrones de expresión génica relacionados con ambos. Los hallazgos indicaron que las señales de VI eran mucho más fuertes y distintas que las de LI, lo que sugiere que representan diferentes procesos biológicos.

#Diseño del Estudio y Metodología

En este estudio, revisamos cuidadosamente los tumores para realizar un perfilado detallado de la expresión génica. Usando la tecnología stRNA-seq, pudimos recopilar datos de alta resolución sobre la expresión génica en áreas de tejido individuales. Esto incluyó observar tumores con y sin VI para ver cómo diferían los patrones génicos y cómo estos patrones se correspondían con las características físicas del tumor.

El análisis incluyó 15 tumores, con varias características documentadas a través de la patología. Probamos cómo varios patrones de expresión génica se relacionaban con diferentes características del tumor, revelando asociaciones distintas entre VI y ciertas características histopatológicas.

#Hallazgos de Transcriptómica Espacial

La expresión de genes relacionados con VI se encontró asociada a varias características del tumor en las muestras analizadas. Algunos patrones eran más comunes en tumores con VI, mientras que otros mostraron una reducción en su actividad. Esto indicó que ciertos tipos de crecimiento tumoral y el entorno general del tejido estaban fuertemente vinculados a la presencia de invasión vascular.

Ahora tenemos conocimientos sobre cómo la expresión génica puede variar dentro de diferentes regiones de un tumor. Por ejemplo, encontramos que la composición celular del entorno del tumor también jugó un papel en los patrones de expresión génica observados.

#Desarrollo de un Predictor de VI

A partir de los patrones identificados en la expresión génica, desarrollamos un predictor para ayudar a identificar VI en tumores LUAD. Este predictor utiliza la actividad génica específica para diferenciar entre tumores con y sin VI. Mostró un desempeño fuerte al distinguir casos durante las pruebas y fue validado en un conjunto independiente de tumores.

El modelo tuvo un buen desempeño en predecir la probabilidad de VI, incluso cuando las muestras contenían otros tipos de características tumorales. Esto sugiere que puede proporcionar información útil independientemente de los patrones de crecimiento específicos del tumor.

#Heterogeneidad Intra-Tumoral

Otro hallazgo significativo de nuestro estudio fue que el predictor fue robusto incluso con variaciones inherentes dentro de los mismos tumores. Esto es importante porque sugiere que el predictor puede seguir siendo confiable incluso al muestrear tejido solo de una pequeña parte del tumor.

Evaluamos qué tan bien el predictor podía diferenciar regiones tumorales que estaban lejos de los sitios reales de invasión. Los resultados mostraron que el predictor aún podía identificar signos de VI incluso al medir desde la distancia, indicando su potencial uso para muestras más pequeñas.

#Implicaciones para los Resultados de los Pacientes

Los hallazgos de este estudio subrayan la importancia de entender VI como un factor en LUAD. Al reconocer los patrones únicos de expresión génica asociados con VI, mejoramos nuestra capacidad para predecir cuán agresivo podría ser un tumor y mejorar las decisiones de tratamiento.

El predictor que hemos desarrollado podría servir como una herramienta importante para los clínicos, ayudando a evaluar la necesidad de tratamientos adicionales y guiando decisiones quirúrgicas. Además, tiene el potencial de adaptarse para su uso con muestras de biopsia, lo que podría permitir intervenciones más tempranas y precisas.

#Conclusión

En resumen, nuestra investigación destaca el papel crítico de la invasión vascular en la progresión y tratamiento del adenocarcinoma de pulmón. Hemos descubierto patrones únicos de expresión génica que brindan información sobre el comportamiento del tumor y hemos establecido un predictor confiable para identificar casos VI+.

Al avanzar en nuestra comprensión de los aspectos moleculares subyacentes a este tipo de invasión, podemos trabajar hacia un mejor enfoque en las terapias y mejoras en los resultados de los pacientes. Nuestra esperanza es que con una validación adicional, los hallazgos puedan llevar a cambios impactantes en la práctica clínica para el manejo del cáncer de pulmón.