Identification and evaluation of molecular biomarkers in urine for the detection of prostate cancer

• Autores: Tamara Sequeiros Fontan
• Directores de la Tesis: Andreas Doll (dir. tes.), Marina Rigau Resina (dir. tes.), Juan Morote Robles (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: F. Algaba (presid.), Eduard Sabidó Aguadé (secret.), Anders Bjartell (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD 
• Resumen

  • El cáncer de próstata (CP) es una de las mayores causas de muerte entre los hombres de los países desarrollados. Sin embargo, los actuales métodos de diagnóstico presentan una elevada tasa de falsos positivos debido a su baja especificidad, lo que conlleva un elevado número de biopsias de próstata (BPs) practicadas innecesariamente. Además, en muchas BPs, alguna patología no cancerosa de la próstata es hallada. Una patología benigna particularmente relevante en la clínica es la Neoplasia Intraepitelial Prostática de Alto Grado (HGPIN), reconocida como el precursor más probable del CP. Cuando se descubre en una BP, se asocia con una mayor probabilidad de existencia de un CP no detectado. Por ello, estos pacientes son seguidos clínicamente durante años, incluyendo la realización de múltiples BPs de repetición. Sin embargo, sólo en una pequeña parte de los pacientes un CP será finalmente encontrado. En resumen, la gran mayoría de las BPs practicadas actualmente son innecesarias, constituyendo una molestia para el paciente y un gran gasto económico para el sistema de salud. En los últimos años se ha hecho un gran esfuerzo en la identificación de nuevos biomarcadores para el CP, con el objetivo de mejorar la situación actual. Gracias a la ubicación de la próstata en el cuerpo, en contacto directo con la uretra, células descamadas y productos secretados, incluyendo exosomas, se pueden encontrar en la orina. El objetivo principal de esta tesis es la identificación de nuevos biomarcadores en orina, con el fin de desarrollar un método no invasivo para el diagnóstico precoz y correcto de CP, tanto en pacientes referidos para una primera BP como en pacientes previamente diagnosticados con HGPIN. Los exosomas han sido propuestos como una potencial nueva fuente de biomarcadores, ya que contienen moléculas que representan sus tejidos de origen. Con el fin de identificar nuevos biomarcadores CP en exosomas urinarios, en primer lugar hemos establecido un método de aislamiento de vesículas fiable, tras lo que las vesículas obtenidas fueron caracterizadas por microscopía electrónica, Western blot y nanoparticle tracking analysis. A continuación, se realizó una fase de descubrimiento mediante LC-MS/MS label-free (n = 24). El análisis de los datos se llevó a cabo mediante medición de las intensidades iónicas, aplicando varios enfoques estadísticos con el fin de aumentar la fiabilidad de los resultados. Una vez obtenida una lista de biomarcadores candidatos, éstos fueron validados siguiendo un enfoque de la proteómica dirigida (Selected Reaction Monitoring, SRM). Finalmente, se ha identificado un perfil de 15 biomarcadores expresados diferencialmente en CP. Dos de estas proteínas, que corresponden a una subunidad alfa y una beta de integrina, fueron seleccionadas para una caracterización adicional usando modelos in vitro, debido a su interés biológico. Esta caracterización demostró la localización intracelular de estos biomarcadores en endosomas tardíos. En el contexto de las BPs de repetición por diagnóstico de HGPIN, hemos investigado una serie de biomarcadores de CP basados en ARN del sedimento urinario. Como resultado, hemos descrito tres modelos multiplex con diferentes combinaciones de los genes CDH1, PSMA, PSGR y KLK3. Todos estos modelos superan a los métodos actualmente utilizados para la detección del CP en hombres con HGPIN, y su uso en la clínica podría potencialmente ahorrar una gran cantidad de BPs de repetición innecesarias. En el futuro, los resultados derivados de este estudio podrían mejorar la actual detección del CP, distinguiendo un CP agresivo de aquel clínicamente insignificante y otras condiciones benignas y, por lo tanto, evitando el sobrediagnóstico y sobretratamiento relacionados con esta enfermedad.