Liquid biopsy and its applications in veterinary medicine – a review

Biopsia líquida y sus aplicaciones en medicina veterinaria – revisión

Clínica Veterinária, Ano XXIV, n. 139, p. 36-52, 2019

DOI: 10.46958/rcv.2019.XXIV.n.139.p.36-52

Resumo: A biópsia líquida é uma ferramenta diagnóstica e prognóstica já aplicada em diversos estudos com pacientes oncológicos humanos, apresentando potencial para aplicação em oncologia veterinária. Ela se baseia na detecção de produtos tumorais variados na circulação e apresenta a vantagem de ser realizada a partir de amostra de sangue e de ser pouco invasiva ao paciente, permitindo a análise do tumor em tempo real e complementando as informações da biópsia tecidual. Nesta revisão, são abordados os conceitos gerais de biópsia líquida, suas diferentes metodologias e os diferentes produtos tumorais, incluindo células tumorais circulantes, ácidos nucleicos, englobando o DNA, micro-RNA e RNA mensageiro tumorais e exossomos. São abordadas as utilidades da biópsia líquida como ferramenta prognóstica, diagnóstica, preditiva e de direcionamento de tratamento já aplicadas em estudos de medicina humana, bem como as limitações e desafios à sua implementação em larga escala. A biópsia líquida é uma ferramenta pouco conhecida em medicina veterinária até o momento, com escassos estudos publicados.

Unitermos: células tumorais circulantes, DNA tumoral circulante, exossomos tumorais, micro-RNA, produtos tumorais circulantes, RNA mensageiro

Abstract: Liquid biopsy is a diagnostic and prognostic tool already reported in several studies with human oncologic patients, and shows potential for application in veterinary oncology. However, liquid biopsy is not a widely known technique in veterinary medicine, and related research is sparse. Liquid biopsy is based on the analysis of blood samples for detection of various tumoral products in circulation. It is a non-invasive technique, and provides results in real time. Information obtained from liquid biopsies can complement the information obtained from the analysis of tissue biopsy. In this review of literature, we present the background principles of liquid biopsy, its methodology, and the tumoral products that can currently be detected with this tool. In addition to circulating tumor cells, liquid biopsies allow detection of nucleic acids, including tumor DNA, micro-RNA, messenger RNA and exosomes. We present the value of liquid biopsy as a diagnostic and prognostic tool, its predictive value in tumor progression and treatment success, and usefulness to assist treatment choice. We discuss its limitations, and the challenges to implement its use in a large scale.

Keywords: circulating tumor cells, circulating tumor DNA, tumor exosomes, micro RNA, circulating tumor products, messenger RNA

Resumen: La biopsia líquida es una herramienta diagnóstica y pronóstica que ya ha sido aplicada en varios estudios oncológicos humanos, con potenciales aplicaciones en oncología veterinaria. Esta técnica se fundamenta en la detección de varios tipos de productos tumorales circulantes, con la ventaja de que puede ser realizada a partir de una muestra de sangre, además de ser poco invasiva para el paciente, permitiendo el análisis del tumor en tiempo real y que sirve como complemento para las informaciones obtenidas en la biopsia de tejidos convencional. Esta revisión aborda conceptos generales de la biopsia líquida, sus diferentes métodos y los productos que pueden ser detectados, incluyendo células circulantes, ácidos nucleicos (ADN, micro ADN y ARN mensajero tumorales) y exosomas. También se discuten la utilidad de la biopsia líquida como herramienta pronostica, diagnóstica, predictiva y como información para direccionar el tratamiento de acuerdo a la experiencia en estudios de medicina humana, así como también las limitaciones y desafíos de su implementación a gran escala. La biopsia líquida es una herramienta poco conocida en medicina veterinaria, con pocos estudios publicados.

Palabras clave: ADN tumoral circulante, ARN mensajero, células tumorales circulantes, exosomas tumorales, micro-ARN, productos tumorales circulantes