Dissertation/ Thesis
Desarrollo y validación analítica de métodos basados en la detección de ADN libre circulante en el contexto de cribado de cáncer colorrectal
| Τίτλος: | Desarrollo y validación analítica de métodos basados en la detección de ADN libre circulante en el contexto de cribado de cáncer colorrectal |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Illana Camara, Francisco Jose |
| Thesis Advisors: | Mora i Brugués, Josefina, Blanco Vaca, Francisco |
| Πηγή: | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Στοιχεία εκδότη: | Universitat Autònoma de Barcelona, 2026. |
| Έτος έκδοσης: | 2026 |
| Φυσική περιγραφή: | 217 p. |
| Θεματικοί όροι: | Càncer colorectal, Colorectal cancer, Cáncer colorrectal, ADN lliure circulant, Circulating cell-free DNA, ADN libre circulante, Biomarcadors epigenètics, Epigenetic biomarkers, Biomarcadores epigenéticos, Ciències de la Salut |
| Περιγραφή: | El càncer colorectal (CCR) constitueix una de les principals causes d’incidència i mortalitat per càncer a nivell mundial. La detecció precoç és un factor determinant per millorar el pronòstic. No obstant això, les estratègies actuals de cribratge, com la prova de sang oculta en femta i la colonoscòpia, presenten limitacions rellevants, entre les quals s’inclouen una sensibilitat subòptima per a la detecció de lesions precursores, el caràcter invasiu de la colonoscòpia i problemes d’adherència en la població. En els darrers anys, l’anàlisi de biomarcadors en ADN lliure circulant (cfDNA) ha emergit com una alternativa prometedora per al desenvolupament d’eines diagnòstiques no invasives. L’objectiu d’aquesta tesi va ser desenvolupar i validar analíticament mètodes basats en cfDNA per a la detecció precoç del CCR. Amb aquesta finalitat, es va dissenyar un estudi amb un enfocament metodològic i clínic. Es van desenvolupar dues aproximacions basades en PCR digital en gotes (ddPCR): un panell de biomarcadors epigenètics dirigits a gens associats amb la carcinogènesi colorectal (SEPT9, EYA4, SDC2, ITGA4, MAP3K14-AS1 i PRIMA1) i un assaig multiplex per a la detecció de les mutacions més freqüents de KRAS en el CCR. La validació analítica va incloure l’avaluació de la sensibilitat, l’especificitat i el límit de detecció, i posteriorment el seu rendiment diagnòstic es va analitzar en un estudi pilot amb mostres procedents de programes de cribratge i de l’àmbit assistencial. Els resultats van mostrar que el rendiment diagnòstic del panell epigenètic depèn del criteri de positivitat aplicat. L’estratègia basada en la detecció d’almenys un biomarcador va assolir una sensibilitat del 74,2% per a la detecció de CCR i del 66,7% per a lesions precanceroses, amb una especificitat comuna del 69,2% en ambdues anàlisis. Per contra, la positivitat de dos o més biomarcadors va incrementar l’especificitat per sobre del 90%, a costa d’una reducció significativa de la sensibilitat. La detecció de mutacions en KRAS va mostrar una sensibilitat del 8,3% i una especificitat del 100% en la cohort analitzada. En conjunt, els mètodes desenvolupats demostren la viabilitat de l’anàlisi de cfDNA com a estratègia diagnòstica no invasiva, tot i que el seu rendiment actual és insuficient per a la seva aplicació en el cribratge poblacional. No obstant això, aquests resultats reforcen el potencial del cfDNA com a font de biomarcadors i donen suport al desenvolupament d’estratègies combinades orientades a millorar la sensibilitat i l’especificitat diagnòstica del CCR. |
| Description (Translated): | El cáncer colorrectal (CCR) constituye una de las principales causas de incidencia y mortalidad por cáncer a nivel mundial. La detección precoz es un factor determinante para mejorar el pronóstico. Sin embargo, las estrategias actuales de cribado, como la prueba de sangre oculta en heces y la colonoscopia, presentan limitaciones relevantes, entre las que se incluyen una sensibilidad subóptima para la detección de lesiones precursoras, el carácter invasivo de la colonoscopia y problemas de adherencia en la población. En los últimos años, el análisis de biomarcadores en ADN libre circulante (cfDNA) ha emergido como una alternativa prometedora para el desarrollo de herramientas de diagnóstico no invasivo. El objetivo de esta tesis fue desarrollar y validar analíticamente métodos basados en cfDNA para la detección precoz del CCR. Para ello, se diseñó un estudio con un enfoque metodológico y clínico. Se desarrollaron dos aproximaciones basadas en PCR digital en gotas (ddPCR): un panel de biomarcadores epigenéticos dirigidos a genes asociados con la carcinogénesis colorrectal (SEPT9, EYA4, SDC2, ITGA4, MAP3K14-AS1 y PRIMA1) y un ensayo multiplex para la detección de las mutaciones más frecuentes de KRAS en CCR. La validación analítica incluyó la evaluación de la sensibilidad, la especificidad y el límite de detección, y su rendimiento diagnóstico se analizó posteriormente en un estudio piloto con muestras procedentes de programas de cribado y del ámbito asistencial. Los resultados mostraron que el rendimiento diagnóstico del panel epigenético depende del criterio de positividad aplicado. La estrategia basada en la detección de al menos un biomarcador permitió alcanzar una sensibilidad del 74,2% para CCR y del 66,7% para lesiones precancerosas, con una especificidad del 69,2% en ambos análisis. Por el contrario, la positividad de dos o más biomarcadores incrementó la especificidad por encima del 90%, a expensas de una reducción significativa de la sensibilidad. La detección de mutaciones en KRAS mostró una sensibilidad del 8,3% y una especificidad del 100% en la cohorte analizada. En conjunto, los métodos desarrollados demuestran la viabilidad del análisis de cfDNA como estrategia de diagnóstico no invasivo, aunque su rendimiento actual es insuficiente para su aplicación en cribado poblacional. No obstante, estos resultados refuerzan el potencial del cfDNA como fuente de biomarcadores y apoyan el desarrollo de estrategias combinadas orientadas a mejorar la sensibilidad y especificidad diagnóstica del CCR. Colorectal cancer (CRC) is one of the leading causes of cancer incidence and mortality worldwide. Early detection is a key factor in improving prognosis. However, current screening strategies, such as fecal occult blood testing and colonoscopy, present important limitations, including suboptimal sensitivity for the detection of precursor lesions, the invasive nature of colonoscopy, and adherence-related issues within the population. In recent years, the analysis of biomarkers in circulating cell-free DNA (cfDNA) has emerged as a promising alternative for the development of non-invasive diagnostic tools. The aim of this thesis was to develop and analytically validate cfDNA-based methods for the early detection of CRC. To this end, a study with both methodological and clinical approaches was designed. Two droplet digital PCR (ddPCR)-based approaches were developed: a panel of epigenetic biomarkers targeting genes associated with colorectal carcinogenesis (SEPT9, EYA4, SDC2, ITGA4, MAP3K14-AS1, and PRIMA1) and a multiplex assay for the detection of the most frequent KRAS mutations in CRC. Analytical validation included sensitivity, specificity, and limit of detection, and the diagnostic performance of the methods was subsequently evaluated in a pilot study using samples obtained from screening programs and clinical practice. The results showed that the diagnostic performance of the epigenetic panel depended on the positivity criteria applied. The strategy based on the detection of at least one biomarker achieved a sensitivity of 74.2% for CRC and 66.7% for precancerous lesions, with a specificity of 69.2% in both analyses. In contrast, positivity for two or more biomarkers increased specificity to over 90%, at the expense of a significant reduction in sensitivity. KRAS mutation detection showed a sensitivity of 8.3% and a specificity of 100% in the analyzed cohort. Overall, the developed methods demonstrate the feasibility of cfDNA analysis as a non-invasive diagnostic approach, although their current performance remains insufficient for population-based screening. Nevertheless, these findings reinforce the potential of cfDNA as a source of biomarkers and support the development of combined approaches to improve the diagnostic accuracy of CRC. Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicina |
| Τύπος εγγράφου: | Dissertation/Thesis |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Spanish; Castilian |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | https://hdl.handle.net/10803/698017 |
| Rights: | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edstdx.10803.698017 |
| Βάση Δεδομένων: | TDX |
καταχωρήστε σχόλιο πρώτοι!