Biosensado de mutaciones localizadas en el oncogen KRAS en pacientes con cáncer de colón basado en la amplificación bloqueada

Abstract

[ES] La presencia de mutaciones somáticas en ciertos genes se asocia a una resistencia a los tratamientos con anticuerpos monoclonales dirigidos contra el receptor de crecimiento epidermal (EGFR), implicado en el desarrollo del cáncer del colon. El estudio del estado mutacional de dichos genes se realiza para la selección de la terapia más adecuada al paciente (medicina personalizada). Sin embargo, no todos los centros hospitalarios disponen de las tecnologías necesarias por su elevado coste y especialización. El objetivo de este trabajo fin de grado es contribuir en el desarrollo de métodos de análisis mutacional basado en tecnologías de biosensado alternativas. La investigación se centra en el gen KRAS (homólogo del oncogén viral del sarcoma de la rata Kirsten) que codifica una proteína de unión a GTP (guanosina-5'-trifosfato) involucrada en la regulación de la división celular. Como entre el 35 a 42% de los adenomas tienen una mutación en el oncogén KRAS, el análisis mutacional es crítico para la selección de pacientes candidatos a recibir terapias basadas en inhibidores específicos. Se han seleccionado las mutaciones en el exón 2 codón 12: 34G>C (Gly12Arg), 34G>T (Gly12Cys) y 34G>A (Gly12Ser). El análisis se realiza en ADN genómico procedentes de tejidos impregnados en parafina y fijados en formalina. Dado que estas muestras de tejido biopsiado generalmente contienen células tumorales y normales, se estudia el bloqueo durante la amplificación para el enriquecimiento de los alelos mutados respecto al nativo. Para la detección de los productos formados, se estudian diferentes estrategias, incluyendo formatos de ensayo en disolución y de hibridación. Los métodos propuestos presentan altas prestaciones de trabajo y son de fácil implantación en los centros sanitarios. De este modo, se espera aumentar el número de pacientes que podrán beneficiarse de la terapia personalizada.

[EN] The presence of somatic mutations in certain genes is linked with a resistance to monoclonal antibodies therapy targeting epidermal growth factor receptor (EGFR), involved in colon cancer development. The mutational state analysis of those genes is performed to select the therapy which best fit with the patient (personalized medicine). However, not all hospitals are able to afford technologies required due to its high costs and specializations. The goal of this project is to contribute in the development of mutational analysis methods based on biosensing technologies alternatives. The research is focused on gen KRAS (Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog) which encodes a GTP union protein, involved in regulation of cellular division. Since among 35 to 42 % of the adenomas have a mutation in the oncogene KRAS, the mutational state analysis is essential for the selection of candidate patients to receive therapies based on specific inhibitors. Exon 2 codon 12 mutations have been selected: 34G>C (Gly12Arg), 34G>T (Gly12Cys) y 34G>A (Gly12Ser). The analysis is performed with genomic DNA from formalin-fixed, paraffin-embedded tissues. These samples obtained from biopsied tissue have generally normal cells and tumor cells, so it is studied the blocking during the amplification to enrich mutant alleles respect normal alleles. To detect the product formed, different strategies are studied, including solution and hybridization assays. The methods proposed show high performance and are easy to be implemented in hospitals. Therefore, to increase the number of patients who could benefit of personalized therapy is expected as result of this study.