Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un método para detectar ARN tumoral en sangre que complementa las biopsias líquidas basadas en ADN, mejora la detección del cáncer y permite identificar mecanismos de resistencia al tratamiento.
Desde hace unos años las biopsias líquidas han transformado la forma en la que se monitoriza y diagnostica el cáncer. Este tipo de biopsia permite detectar material genético derivado de las células tumorales en diferentes fluidos biológicos, principalmente la sangre, así como obtener información sobre mutaciones somáticas o alteraciones epigenéticas. A partir de la información molecular obtenida, se puede estimar cómo evoluciona la enfermedad, la aparición de resistencias o incluso identificar el tejido de origen del cáncer, en los casos en los que no se dispone de esta información.
Al igual que ocurre con el ADN, el ARN se libera al torrente sanguíneo cuando mueren las células y también contiene información de utilidad clínica. El ARN refleja qué genes se están expresando en las células, y cómo lo hacen, información que no proporciona el ADN. Sin embargo, el análisis de ARN tumoral en sangre, y especialmente el del ARN mensajero libre, se ha visto frenado por diversas limitaciones como su rápida degradación o su escasa abundancia.
Durante más de 6 años, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha abordado el desafío de analizar el ARN tumoral libre en sangre, hasta desarrollar RARE-seq (Random priming and Affinity capture of Rare cfRNA for Enrichment sequencing), una técnica que permite identificarlo con alta sensibilidad.
“Podemos aprender mucho sobre lo que ocurre en las células del cuerpo de un paciente basándonos en las moléculas de ARN degradadas que se eliminan a través de la sangre”, ha señalado Maximilian Diehn, profesor de oncología radioterápica de Stanford Medicine y uno de los directores del trabajo. “Hemos desarrollado un nuevo tipo de biopsia líquida sensible y versátil que mide el ARN libre de células y el ARN tumoral circulante y tiene el potencial de mejorar la medicina personalizada en enfermedades oncológicas y no oncológicas”.
Analizar el ARN tumoral en sangre: información funcional con barreras técnicas
El ARN mensajero circulante en sangre tiene el potencial de ofrecer una visión de lo que ocurre a nivel molecular en los tejidos (tumores incluidos) en un momento dado. Por lo tanto, su análisis permite una detección dinámica de qué genes están activos y cómo cambian durante el desarrollo del cáncer, la respuesta al tratamiento o en enfermedades no oncológicas. Además, puede ser una herramienta complementaria al ADN en múltiples contextos, como por ejemplo formas de resistencia a fármacos que no implican mutaciones, sino cambios en la expresión génica o en la morfología celular.
El problema es que la mayor parte del ARN circulante en sangre no procede de los tumores, sino de células hematopoyéticas y plaquetas (que contienen ARN pero no ADN). De hecho, las plaquetas son conocidas por provocar ruido de fondo a la hora de analizar ARN, ya que pueden liberar grandes cantidades de ARN al plasma durante la manipulación de las muestras. En total, la cantidad de ARN mensajero de interés para un contexto clínico representa menos del 5% del ARN libre total y además se trata de ARN muy fragmentado, lo que dificulta todavía más el análisis.
RARE-seq: una estrategia optimizada para superar los retos del ARN tumoral en sangre
Para abordar estas limitaciones, los investigadores diseñaron RARE-seq, una aproximación que refina todos los pasos del análisis del ARN tumoral en sangre. La técnica combina estrategias moleculares para mejorar la extracción y purificación del ARN mensajero libre con herramientas computacionales para eliminar las señales de ARN procedente de plaquetas. Además, uno de los elementos más importantes de la estrategia fue centrarse en el conjunto de aproximadamente 5.000 genes que no se expresan habitualmente en la sangre de personas sanas, conocidos como genes de baja abundancia.
Con RARE-seq, en conjunto, los investigadores consiguieron incrementar más de 50 veces la sensibilidad de detección de ARN tumoral en comparación con la secuenciación de ARN completo.
El equipo utilizó RARE-seq en 437 muestras de plasma de 369 personas con cáncer, con otras enfermedades o sin enfermedad. En el caso del cáncer de pulmón no microcítico la estrategia identificó ARN tumoral en el 73% de los pacientes, entre los que se incluían algunos con el tumor en sus primeras etapas. En el caso de pacientes con cáncer de estadío IV la sensibilidad del método aumentó al 83%, con una especificidad del 95%.
Por otra parte, en pacientes con mutaciones en el gen EGFR tratados con inhibidores de tirosina quinasa, RARE-seq permitió detectar mecanismos de resistencia tanto genéticos (como las mutaciones en el gen MET) como no genéticos, sin necesidad de recurrir a biopsias más invasivas.
Hacia una biopsia líquida más completa y versátil
La incorporación del análisis de ARN tumoral en sangre podría ampliar significativamente las posibilidades diagnósticas y de seguimiento en oncología. Por una parte, la técnica permite identificar firmas de expresión génica sin requerir conocimiento previo del tumor ni mutaciones específicas. Esto la hace especialmente útil en tumores de origen desconocido o en la detección de subtipos tumorales.
Por otra parte, el análisis de ARN mensajero permite monitorizar mecanismos de resistencia al tratamiento que no implican cambios en el ADN. Esta posibilidad abre una vía para poder realizar acciones terapéuticas más tempranas. En este sentido, RARE-seq se perfila como una herramienta complementaria a las técnicas basadas en ADN para ofrecer una visión más completa del estado tumoral.
Los investigadores destacan también su utilidad en escenarios diferentes al cáncer. Por ejemplo, RARE-Seq ha permitido detectar ARN pulmonar normal en pacientes intubados con síndrome de distrés respiratorio agudo, en personas con COVID-19 y en fumadores sanos, lo que podría indicar daño tisular subclínico. Además, permite hacer seguimiento de la respuesta inmunitaria tras la vacunación con ARN mensajero frente a la COVID-19, lo que plantea posibles aplicaciones en el desarrollo de terapias basadas en ARN.
Otra ventaja de la técnica es que podría ser aplicable a muestras previamente almacenadas lo que amplía sus posibilidades en investigación y validación clínica.
De momento, todavía serán necesarios más estudios para confirmar la utilidad de la estrategia para analizar el ARN tumoral libre. Mientras tanto, los investigadores se muestran optimistas. “Anticipamos que nuestro enfoque podría permitir nuevas aplicaciones de diagnóstico no invasivo, con la promesa de avanzar en la medicina de precisión y mejorar la atención al paciente», concluyen en el artículo.
Artículo científico:
Nesselbush, M.C., Luca, B.A., Jeon, YJ. et al. An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08834-1
Fuentes:
Stanford Medicine researchers develop RNA blood test to detect cancers, other clues. https://med.stanford.edu/news/all-news/2025/04/rna-blood-test-cancer-detection.html
Rounge TB, Paulsen J. Highly sensitive method captures rare RNAs in blood to search for disease. Nature. 2025 Apr 16. doi: 10.1038/d41586-025-01127-7.
