Una nariz electrónica detecta tumores de pulmón sensibles a inmunoterapia

Una nariz electrónica que detecta productos químicos en el aliento de los pacientes con cáncer de pulmón puede identificar con un 85 por ciento de precisión a aquellos que responderán o no a la inmunoterapia, según una nueva investigación publicada en la revista de cáncer Annals of Oncology.

Los resultados del primer estudio para investigar esto muestran que 'eNose' es más precisa que el estándar actual de inmunohistoquímica (IHC) para seleccionar pacientes que responderán a inmunoterapias anti-PD-1 como nivolumab o pembrolizumab.

Ligando de muerte programada

IHC implica analizar muestras de tejido para detectar la presencia de la proteína llamada ligando de muerte programada 1 (PD-L1), que es el objetivo de las terapias anti-PD 1, pero es invasiva y toma su tiempo para obtener resultados.

Michel van den Heuvel, profesor de oncología torácica en el Centro Médico de la Universidad Radboud (Nijmegen, Países Bajos), quien dirigió la investigación, explica que "la introducción de la inmunoterapia ha mejorado drásticamente el tratamiento del cáncer de pulmón de células no pequeñas en estado avanzado, pero desafortunadamente, solo es eficaz en un subconjunto de pacientes, que era aproximadamente el 20 por ciento cuando comenzamos el estudio".

'eNose' detecta compuestos orgánicos volátiles, presentes en el 1% de la respiración exhalada

"Actualmente –añade–, no hay pruebas disponibles que puedan predecir con precisión quién se beneficiará de este tratamiento, aparte de las pruebas PD-L1 por inmunohistoquímica. Es el biomarcador de elección actual, a pesar de sus limitaciones analíticas y predictivas, al tomar decisiones clínicas sobre si tratar o no a un paciente con inmunoterapia".

Análisis del aliento exhalado

Rianne de Vries, estudiante de doctorado en el Departamento de Medicina Respiratoria de los Centros Médicos de la Universidad de Amsterdam (Países Bajos), coautora del estudio, explica: "Presumimos que el análisis del aliento exhalado utilizando la tecnología 'eNose' podría ser una alternativa no invasiva y rápida al estándar actual y permitiría a los médicos evitar el tratamiento de pacientes con una inmunoterapia a la que no responderían".

El 'eNose' es un pequeño dispositivo que contiene sensores para detectar químicos llamados compuestos orgánicos volátiles (COV), que están presentes en aproximadamente el uno por ciento de la respiración exhalada. El resto consiste principalmente en nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y agua.

Los investigadores pensaron que la combinación de VOC en el aliento de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas avanzado podría indicar si el paciente respondería o no a la terapia anti-PD1; los COV pueden variar según los procesos metabólicos que se producen en todo el cuerpo o en partes de él, como los pulmones.

Procesamiento de datos en tiempo real

De Vries, quien también es directora de operaciones de Breathomix, que actualmente produce la nariz electrónica, añade que, "los sensores de la nariz electrónica envían las lecturas directamente y se almacenan en un servidor en línea para el procesamiento en tiempo real de los datos”.

“La medición tarda menos de un minuto y los resultados se comparan con una base de datos en línea donde los algoritmos de aprendizaje automático identifican de inmediato si el paciente puede responder o no a la terapia anti-PD1".

Cáncer de pulmón de células no pequeñas avanzado

Entre marzo de 2016 y febrero de 2018, los investigadores del Netherlands Cancer Institute, en Amsterdam, reclutaron a 143 pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas avanzado.

Utilizaron 'eNose' para tomar los perfiles de respiración de los pacientes dos semanas antes de comenzar el tratamiento con nivolumab o pembrolizumab, y después de tres meses utilizaron criterios estándar (Criterios de evaluación de respuesta de tumores sólidos, Recist) para evaluar si los pacientes respondían tratamiento o no.

"El análisis de la respiración por 'eNose' puede potencialmente evitar la aplicación de tratamientos ineficaces"

Los resultados de los primeros 92 pacientes (que comenzaron la terapia entre marzo de 2016 y febrero de 2017) fueron validados por los resultados de los 51 pacientes restantes (que comenzaron el tratamiento después de abril de 2017).

Respondedores a la inmunoterapia

El otro primer autor del estudio, Mirte Muller, estudiante de doctorado en el departamento de Oncología Torácica en el Instituto de Cáncer de los Países Bajos, apunta: "Descubrimos que antes del inicio del tratamiento con inmunoterapia, el análisis ‘eNose’ del aliento exhalado de los pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas podría distinguir entre respondedores y no respondedores con una precisión del 85 por ciento".

"Nuestros hallazgos muestran que el análisis de la respiración por parte de 'eNose' puede potencialmente evitar la aplicación de tratamientos ineficaces a pacientes identificados por 'eNose' como no respondedores a la inmunoterapia, que en nuestro estudio fue el 24 por ciento de los pacientes”, añade. “Esto significa que en el 24 por ciento de tumores de pulmón de células no pequeñas podría evitarse este tratamiento, sin negar a nadie una terapia efectiva".

Efectos secundarios de la inmunoterapia

Aunque la inmunoterapia suele tener menos efectos secundarios que la quimioterapia, puede desencadenar efectos secundarios más graves en aproximadamente el 10 por ciento de los pacientes.

Los órganos como los pulmones, el hígado y el intestino pueden inflamarse cuando el sistema inmunitario del cuerpo comienza a atacar sus propias células. Al identificar correctamente a los pacientes que no responderán a la inmunoterapia, se pueden evitar los efectos secundarios relacionados con el tratamiento.

El profesor van den Heuvel concluye: "Estamos convencidos de que este estudio simplemente rasca la superficie. Representa la primera introducción de la Medicina moderna de precisión y realmente ofrece nuevas posibilidades para paciente individual y el médico. Creemos que el análisis de la respiración exhalada se convertirá en una herramienta de diagnóstico importante y guiará el tratamiento futuro en Oncología, así como en muchas otras enfermedades".