Utilidad clínica de la biopsia líquida en el diagnóstico y seguimiento de pacientes afectados de síndrome de PROS

Abstract

[ES] El espectro de síndromes de sobrecrecimiento relacionado con PIK3CA (PROS, por sus siglas en inglés) constituye un grupo de enfermedades poco comunes que provocan el sobrecrecimiento de varias partes del cuerpo debido a mutaciones en mosaico en el gen PIK3CA. Diferentes áreas del cuerpo (tronco, extremidades, cerebro) y tejidos (grasa, huesos, vasos sanguíneos) pueden verse afectados individualmente o en combinación. Actualmente, los enfoques tecnológicos de diagnóstico basados en la detección de la mutación en biopsias de tejido afecto y su ausencia en el tejido sano, pueden caracterizar genéticamente solo una proporción limitada de pacientes, ya que sigue siendo un procedimiento de diagnóstico invasivo y de alto riesgo. La biopsia líquida hace referencia a cualquier fluido biológico en el cual puede determinarse un biomarcador y que es representativo del tejido en el que se ha producido, y ya ha demostrado ser de gran utilidad en otras áreas como es la oncología. Por ello, se propone como una alternativa mínimamente invasiva para mejorar y agilizar el diagnóstico de los pacientes afectados por el síndrome de PROS. El objetivo del presente trabajo es detectar mutaciones en el gen PIK3CA mediante Next Generation Sequencing (NGS) a partir de DNA circulante libre en el plasma de pacientes con clínica de PROS, validando así la biopsia líquida como herramienta útil para el diagnóstico y monitorización en este tipo de enfermedades. En colaboración con el Servicio de Dermatología del Hospital General Universitario de Valencia, se han incluido en el presente estudio 11 pacientes con una clínica vinculada al espectro PROS. Se obtuvieron muestras de sangre en tubos EDTA de todos los pacientes y se procesaron para la obtención de plasma. A partir del plasma se extrajeron los ácidos nucleicos libres en circulación y finalmente fueron secuenciados usando el panel Oncomine¿ Pan Cancer Cell Free Assay. De los 11 pacientes analizados, se logró determinar mutaciones de PIK3CA en 3 de ellos con una MAF de 1,70, 0,62 y 0,35 %. Sin embargo, más del 50 % de los pacientes analizados presentaron diversas limitaciones: (i) cantidad insuficiente de cfDNA, (ii) mutaciones no contempladas en el panel de secuenciación. Por ello, como objetivo secundario de este trabajo, se ha diseñado un panel específico para la secuenciación completa del gen PIK3CA, el cual abarca la detección de un rango mayor de mutaciones asociadas al síndrome de PROS. Se espera que la implementación de este panel pueda validar la secuenciación de próxima generación de cfDNA en biopsia líquida como una herramienta prometedora para el diagnóstico de mutaciones en el síndrome de PROS. Por consiguiente, este trabajo se relaciona íntimamente con el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número 3, salud y bienestar.

[EN] PIK3CA-related overgrowth spectrum (PROS) is a group of rare diseases that cause overgrowth in various parts of the body due to mosaic mutations in the PIK3CA gene. Different areas of the body (trunk, limbs, brain) and tissues (fat, bones, blood vessels) can be individually or collectively affected. Currently, diagnostic technological approaches are based on the detection of the mutation in affected tissue biopsies and its absence in healthy tissue and they can genetically characterize only a limited proportion of patients, as it remains an invasive and high-risk diagnostic procedure. Liquid biopsy refers to any biological fluid in which a biomarker can be determined and is representative of the tissue where it was originated, and it has already proven to be very useful in other areas such as oncology. Therefore, it is proposed as a minimally invasive alternative to improve and accelerate the diagnosis of patients affected by PROS. The objective of this study is to detect mutations in the PIK3CA gene using Next Generation Sequencing (NGS) from cell-free DNA (cfDNA) in the plasma of patients with PROS clinical features, thus validating liquid biopsy as a useful tool for the diagnosis and monitoring of this type of disease. In collaboration with the Dermatology Department of the Hospital General Universitario de Valencia, in this study 11 patients with clinical features associated with the PROS spectrum were included. Blood samples were collected in EDTA tubes from all patients and processed to obtain plasma. Circulating free nucleic acids were extracted from the plasma and finally sequenced using the Oncomine¿ Pan-Cancer Cell Free Assay panel. Out of the 11 analysed patients, PIK3CA mutations were detected in 3 of them with a minor allele frequency (MAF) of 1.70, 0.62, and 0.35 %. However, over 50 % of the analysed patients presented various limitations: (i) insufficient amount of cfDNA, (ii) mutations not covered by the sequencing panel. Therefore, as a secondary objective of this study, a specific panel has been designed for the comprehensive sequencing of the PIK3CA gene, which encompasses the detection of a wider range of mutations associated with PROS. It is expected that the implementation of this panel can validate next-generation sequencing of cfDNA in liquid biopsy as a promising tool for diagnosing mutations in PROS syndrome. Therefore, this study is intimately related to the Sustainable Development Goals (SDG) number 3, good health and well-being.