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EL OLFATO CANINO EN LA DETECCIóN DEL CáNCER
En España se detectan 28000 casos nuevos de cáncer de próstata
cada año y de 30000 biopsias, sólo 12000 resultan positivas por lo que
es necesario desarrollar métodos diagnósticos más sensibles. Estudios
han demostrado que perros entrenados pueden detectar cánceres de
vejiga, pulmón o mama oliendo la orina de los pacientes portadores.
Queremos investigar si perros entrenados pueden señalar la presencia
de compuestos orgánicos volátiles en la orina de los pacientes con
cáncer de próstata.
OBJETIVO
Mínimo: 5.000 €
Óptimo: 25.000 €
UBICACIÓN
Valencia
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Descripción
SÓLO UN 30% DE BIOPSIAS CONFIRMAN UN CÁNCER DE
PRÓSTATA. EL OLFATO CANINO PODRÍA AYUDAR A MEJORAR
ESTE DIAGNÓSTICO.
(Platz EA, Giovannucci E. Prostate cancer. In: Schottenfeld D,
Fraumeni JF, editors. Cancer epidemiology and prevention.
NewYork,NY: Oxford University Press; 2006. p. 1128–50.)
¿Qué está ocurriendo?
El cáncer de próstata representa la segunda causa más común de
cáncer y la sexta causa de muerte por cáncer entre los hombres a
nivel mundial (Ferlay y col. 2010). Aunque a nivel mundial es el
segundo cáncer más diagnosticado en los hombres, en Europa y
España es, desde hace unos años, el primero en número de
diagnósticos (436.500 en Europa en 2012 y 32.641 en España en
2014) (AECC).
Las herramientas diagnósticas utilizadas en el cáncer de próstata son
el tacto rectal y la concentración sérica de PSA (Prostatic Serum
Antigen). Si bien, es obligatorio la confirmación histopatológica
mediante biopsia transrrectal. Bien es cierto que el PSA es el más
importante para la detección y monitorización del cáncer de próstata y
ha contribuido a disminuir la mortalidad en muchos países
desarrollados. Sin embargo, no es específico del cáncer y se eleva en
otras enfermedades prostáticas benignas como la hiperplasia. De tal
forma que, un 75% de los hombres con nivel de PSA elevado no
padecen finalmente cáncer de próstata, lo que representa un elevado
porcentaje de falsos positivos que provoca la realización de un gran
número de biopsias innecesarias (Platz y Giovannucci, 2006). Por ello,
en los últimos años se han realizado grandes esfuerzos de
investigación, principalmente en el campo de las ciencias llamadas
“ómicas”, como la genómica, la proteómica o la metabolómica, para
identificar nuevos biomarcadores como alternativa al PSA. Hasta el
momento, entre los biomarcadores sanguíneos o urinarios propuestos
se encuentran: basados en el ADN (hipermetilación, GSTP1, otros
genes (RASSF, ARF)) (Ferlay y col. 2010), basados en el ARN (PCA3,
genes de fusión (TMPRSS2-ETS), AMACR; GOLM1, exomas, etc)
(Platz y Giovannucci, 2006) y basados en proteínas (PSA, anexina 3,
metaloproteinasas de la matriz, actividad de la telomerasa, sarcosina)
(Tuma 2010).
A pesar de todos los esfuerzos realizados en investigación, todavía
ninguno de ellos ha pasado de ser candidato para ser considerado
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biomarcador en la práctica clínica y sustituir al PSA (Tuma 2010).
¿Por qué?
Todavía no existe un biomarcador que pueda sustituir al PSA en el
diagnóstico de cáncer de próstata porque posea más especificidad.
Tradicionalmente los investigadores se han centrado en el estudio de
las alteraciones genéticas asociadas al desarrollo del cáncer, ya que
se pensaba que su aparición se debía en gran medida a una
predisposición genética. Sin embargo, los resultados de esas
investigaciones no han sido tan esclarecedores como se esperaba en
algunos tipos de cáncer ya que ahora sabemos que la carcinogénesis
es consecuencia de alteraciones de diferente índole y no sólo por
poseer unas determinadas variantes genéticas.
Por ello, las investigaciones se han orientado hacia la búsqueda de
biomarcadores que reflejen cambios ocurridos durante el tiempo que
puedan afectar a los genes o biomarcadores que reflejen el
comportamiento de las células cancerígenas de forma temprana y por
tanto su presencia en el organismo. La razón de que en nuestro
proyecto nos centremos en sustancias o moléculas producidas por el
metabolismo de las células cancerígenas es que éstas se comportan
de forma diferente a las células no tumorales. Estudios de
investigación básica han demostrado que, durante el crecimiento y
progresión del tumor, se producen cambios en las proteínas de las
células malignas que provocan una peroxidación de los componentes
de las membranas celulares y, subsecuentemente, una liberación de
los llamados “compuestos orgánicos volátiles” (CoVs) detectables en
el aliento y en la orina (Bajaj y col. 2009;Sreekumar y col. 2009;Willis
y col. 2011).
¿Y ahora qué podemos hacer?
Nosotros pensamos que si existen compuestos orgánicos volátiles
específicos tumorales, éstos deben estar presentes en la orina y
revelar la presencia del tumor. El hocico del perro es una herramienta
extraordinaria, mientras una persona acumula en sus fosas nasales
unos 5 millones de células olfativas, un perro puede tener del orden de
200 ó 300 millones. Un aparato entre 40 y 60 veces más sensible que
el humano. Además, en el perro el aire inhalado y exhalado no se
mezclan pudiéndose identificar de forma mucho más clara las
diferentes moléculas responsables de los olores que vienen en el aire
inhalado. Se puede decir que los perros crean un mapa olfativo preciso
de su entorno.
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Por tanto, creemos que tras un exhaustivo entrenamiento de los canes
con una gran variedad de muestras de cáncer de próstata y muestras
control sin cáncer, éstos pueden ser capaces de identificar el perfume
característico de una muestra de orina de un paciente con cáncer.
Esto nos ayudaría a establecer un primer paso en la detección que
posteriormente se vería reforzado por el análisis metabolómico
mediante sofisticadas técnicas de análisis que nos permitirán
caracterizar los compuestos y definir cuáles son característicos del
cáncer. La combinación de ambas herramientas permitirá detectar
mediante métodos no invasivos (muestras de orina en lugar de análisis
de sangre o biopsias) la presencia de cáncer.
PRECIPITANDO ¿A qué se dedicará tu aportación?
El objetivo mínimo son 5000€ y el máximo 25000€. Desarrollar un
proyecto de investigación como este tiene un elevado coste económico
debido a la multidisciplinariedad del mismo. Por una parte, en la
primera fase se tiene que optimizar el protocolo de adestramiento de
los perros para que en una etapa posterior sean capaces de
determinar entre un conjunto de muestras aquellas correspondientes a
pacientes con CaP. Como consecuencia, se requieren de muchas
muestras urinarias, que actualmente se encuentran almacenadas al
Biobanco La Fe de Valencia, pero que deben cederse y transportarse
hasta el centro donde se encuentran los canes, con las repercusiones
económicas que esto comporta. Además, las mismas muestras
presentadas a los perros se analizarán mediante diferentes
plataformas analíticas con el fin de identificar los compuestos
característicos del CaP. Este análisis requiere de material, tecnología
avanzada y personal especializado en el procesamiento de las
muestras y de los datos necesitando dinero para poderlo desarrollar.
En estos momentos existen colaboradores que desarrollan su
actividad de forma altruista pero es necesaria la adquisición de más
material fungible e inventariable para desarrollar el proyecto. Si
consiguiéramos el dinero mínimo, éste podría destinarse a la compra
del material y a la realización de los ensayos de laboratorio necesarios
para continuar con el proyecto. Además se podría iniciar una tercera
fase del estudio, en la que se pretendería aislar de las muestras de
orina tumorales las sustancias características del CaP para a posteriori,
insertarlas en muestras de orinas controles y presentárselas al perro
para determinar si es realmente su presencia lo que hace al can
señalizar la muestra y no otros compuestos presentes en la orina. Si
consiguiéramos más dinero, podríamos finalizar esta tercera fase del
estudio y destinarlo al personal encargado de entrenar a los perros,
cuya participación en el proyecto está siendo totalmente voluntaria y
no remunerada.
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¿Quieres saber más?
Este proyecto recibe financiación desde la Asociación Española Contra
el Cáncer, que cada año convoca ayudas a la Investigación, se puede
consultar en esta web
https://www.aecc.es/Investigacion/Paginas/Investigacion.aspx
La Asociación para el Estudio de la Detección Olfativa Canina de
Cáncer, cuyos miembros realizan el entrenamiento de los perros y
forman parte de este proyecto, tienen un página web http://c-doc.org/
En Inglaterra ya existe un centro
http://www.medicaldetectiondogs.org.uk/ donde se entra a perros para
distintos fines que ayuden a mejorar la salud de los humanos, y entre
ellas se encuentra la misma que lleva a cabo nuestro proyecto.
Repercusiones del proyecto
Un hecho que refleja la necesidad de encontrar nuevos biomarcadores
es que La Red de Investigación de Detección Temprana (Early
Detection Research Network, EDRN) del Instituto Nacional del Cáncer
(NCI) americano tiene un Grupo Colaborativo de Próstata que está
explorando diversas estrategias para encontrar mejores métodos de
detectar el cáncer de próstata. Además, el Programa Especializado de
Excelencia en la Investigación (Specialized Program of Research
Excellence, SPORE) del CaP del NCI está financiando proyectos para
identificar nuevos marcadores biológicos de diagnóstico o de
pronóstico del cáncer de próstata además del PSA. La idea que
subyace en el proyecto es disponer de un patrón holístico con
suficiente valor predictivo positivo para el cribado del cáncer de
próstata y con ello ahorrar o eliminar biopsias de próstata innecesarias
cuyo porcentaje alcanza al 60%.
Otros datos
Competing risk analysis of mortality in prostate cancer treated with
radical prostatectomy.
Ruiz-Cerdá JL, Soto-Poveda A, Luján-Marco S, Loras-Monfort A,
Trassierra-Villa M, Rogel-Bertó R, Boronat-Tormo F.
Actas Urol Esp. 2016 Mar 22. pii: S0210-4806(16)00056-5. doi:
10.1016/j.acuro.2016.02.004. [Epub ahead of print]
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Quality of life in patients with lower urinary tract symptoms associated
with BPH: change over time in real-life practice according to
treatment-the QUALIPROST study.
Alcaraz A, Carballido-Rodríguez J, Unda-Urzaiz M, Medina-López R,
Ruiz-Cerdá JL, Rodríguez-Rubio F, García-Rojo D, Brenes-Bermúdez
FJ, Cózar-Olmo JM, Baena-González V, Manasanch J.
Int Urol Nephrol. 2016 May;48(5):645-56.
Towards the potential use of (1)H NMR spectroscopy in urine samples
for prostate cancer detection.
Zaragozá P, Ruiz-Cerdá JL, Quintás G, Gil S, Costero AM, León Z,
Vivancos JL, Martínez-Máñez R.
Analyst. 2014 Aug 21;139(16):3875-8.
Risk estimation of multiple recurrence and progression of non muscle
invasive bladder carcinoma using new mathematical models.
Luján S, Santamaría C, Pontones JL, Ruiz-Cerdá JL, Trassierra M,
Vera-Donoso CD, Solsona E, Jiménez-Cruz F. Actas Urol Esp. 2014
Dec;38(10):647-54.
Ubicación
Instituto de Investigación Sanitaria La Fe - Valencia
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¿Quién está detrás de este proyecto?
El Dr. José Luis Ruiz-Cerdá, fundados de este equipo de investigación
pertenece al Servicio de Urología del Hospital La Fe Universitario y
Politécnico de Valencia. Obtuvo su Licenciatura en Medicina y Cirugía
por la Universidad de Valencia y posteriormente el Doctorado en
Medicina y Cirugía por la misma Universidad. Posee una amplia
experiencia en investigación de estrategias para la detección precoz y
optimización e individualización del tratamiento y seguimiento del
cáncer de próstata. Este grupo de investigación ha sido pionero a nivel
internacional en la investigación de biomarcadores tumorales tanto del
cáncer de próstata como del cáncer de vejiga. Se han realizado
estudios de factores de tipo anatomopatológico, genético y celular
(microestadiaje, densidad vascular, ADN nuclear, morfometría nuclear,
Ki67, P53). Nuestro objetivo actual es contribuir a aumentar el
conocimiento sobre el comportamiento biológico de los cánceres de
próstata, vesical y renal mediante la identificación de nuevos factores
predictivos de tipo genético y celular y ampliarlo al estudio de los de
tipo molecular, bioquímico, metabolómico y/o epidemiológico. El Dr
Ruiz cuenta con más de 100 publicaciones nacionales, 30
internacionales, 13 tesis dirigidas y cuatro más en curso, 1 Beca FIS
CSIC Instituto Carlos III, 3 Becas FIU Asociación Esp. Urología,
Investigador colaborador en 9 ensayos clínicos fase II- III, Co-Autor
Plan Estratégico de Investigación Urología, Experto CAIBER.
Plataforma Esp. Ensayos Clínicos. CSIC Inst. Carlos III (2009),
Director de “Actas Urológicas Españolas” revista oficial de la Asoc. Esp.
Urología incluida en ISI. F. Impacto (JCR/2013) = 1,148 (2004-2010),
Miembro de la Junta Directiva de la Asoc. Esp.Urología (2004-2010),
Miembro Comité Científico Congreso Anual de la Asoc. Esp. Urología
(2004-2010), Abstract reviewer Annual Congres. European Association
of Urology (2003-2008), Investigador Principal de la Unidad Mixta de
Investigación en Nanomedicina y Sensores por parte de Instituto de
Investigación Sanitaria del Hospital La Fe de Valencia Universitario y
Politécnico (pendiente acreditación Carlos III). Fue acreditado por la
ANECA para profesor titular de universidad en el año 2013. Su equipo
cuenta con los siguientes investigadores
La investigadora pre-doctoral Alba Loras Monfort, licenciada en
Biología por la Universitat de Valencia y con un Máster en Ensayos
Clínicos por la Universidad Católica de Valencia, a quien le fue
concedido un contrato pre-doctoral por parte de la Generalitat
Valenciana para la realización de su proyecto de tesis enmarcado en
el estudio de biomarcadores para el diagnóstico del cáncer de vejiga.
También participa en el grupo la investigadora post-doctoral Natividad
Sebastià Fabregat, Licenciada en Teconología de los Alimentos y
Doctorada Internacional por la Universidad de Valencia. Tras el
doctorado obtuvo un contrato postdoctoral en el ISSLAFE durante el
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cual realizó dos estancias, en el Centro Federal de Protección
Radiológica de Alemania y en la Universidad de Gante (Bélgica).
Actualmente posee un contracto que ha permitido su incorporación a
este grupo de investigación. Posee experiencia docente dada las
clases que imparte en dos Máster de la Universidad de Valencia. En
los últimos cinco años ha publicado más de 15 artículos de
investigación y participado en más de 10 proyectos de investigación
El Dr. Guillermo Quintás pertenece a la Unidad Analítica (UA) del
Instituto de Investigación Sanitaria La Fe. Es licenciado y Doctor en
Quimicas por la Universidad de Valencia. Tras el doctorado obtuvo dos
contratos postodoctorales, en la Universidad de Valencia y en el Viena
University of Technology. Durante los últimos cinco años ha publicado
más de 30 artículos en revistas científicas con factor de impacto y
participado en 14 proyectos de investigación. La UA a la que
pertenece y en la que el grupo de investigación realiza ensayos está
equipada con equipos de Cromatografía Líquida de alta resolución
acoplada a la Espectrometría de Masas y Gases para el análisis de
muestras clínicas. Además, se encuentra certificada para trabajar bajo
Buneas Prácticas de Laboratorio y tiene una amplia experiencia en el
diseño y desarrollo de estudios metabolómicos dirigidos a la
identificación de biomarcadores de procesos patológicos y fisiológicos.
La Dra. Ana Costero pertenece al grupo de investigación IDM de la
Universitat de València y tienen experiencia (tanto desde el punto de
vista docente como investigador) en la elucidación estructural
mediante técnicas espectroscópicas y más concretamente utilizando la
Resonancia Magnética Nuclear, de cuyos equipos vienen siendo
usuarios habituales desde su adquisición por parte de Universitat de
València. La Dra. Costero es Licenciada en Química por la Universidad
de Zaragoza y Doctora en Ciencias Químicas por la Universidad de
Valencia. Actualmente es Catedrática del Dpto. de Reconocimiento
Molecular y Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Valencia
desde el año 1996. Ha publicado más de 40 artículos en revistas
científicas con factor de impacto y participado en cinco proyectos de
investigación en los últimos cinco años de carrera profesional.
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