Un modelo de red neuronal entrega una firma proteica altamente pronóstica en células madre tumorales que identifica el retorno del cáncer en pacientes con cáncer colorrectal de etapa III.

Fondo: El cáncer colorrectal de etapa III representa una amenaza significativa para el desarrollo de metástasis, ya que la resección quirúrgica del tumor y la quimioterapia adyuvante no garantizan un prolongado estado libre de enfermedad. Objetivo: Las características espaciales, cuantitativas y cualitativas de diversos tipos celulares dentro de los tejidos tumorales podrían ser clave para el desarrollo de modelos predictivos AI precisos. Diseño: Se analizaron arreglos microdepositados de tejido creados a partir de tejidos primarios de tumores recolectados durante la resección quirúrgica en una cohorte de 493 pacientes con cáncer colorrectal (CRC) de etapa III para 61 marcadores proteicos a nivel individual mediante imagenología inmunofluorescente multiplexada a través de la plataforma Cell DIVE.

La clasificación subsecuente de tipos celulares permitió análisis cuantitativos de tipos celulares, evaluaciones de vecindarios co-localizados y descubrimientos de firmas proteicas específicas del tipo celular que distinguen entre muestras tempranas y tardías/no recurrentes. Resultados: Este estudio identifica un perfil de proteínas de células madre que impulsa el retorno tumoral. Un modelo de red neuronal profunda (DNN) basado en una firma de proteína de célula madre compuesta por BAX, MLKL, FLIP, GLUT1 y CDX2 proporcionó una prognosis precisa para pacientes con CRC de etapa III tanto en cohortes de descubrimiento como de validación y en una cohorte de validación independiente. Una métrica basada en el conteo nodal aumentó aún más la precisión predictiva.

Nuestro estudio también reveló arreglos espaciales distintivos de células inmunes, endoteliales y madre que estaban vinculados a un retorno tumoral temprano. Conclusión: Nuestras hallazgos proponen una herramienta predictiva clínicamente prometedora basada en una firma de cinco proteínas de célula madre. Estos marcadores no solo predicen la resistencia a la quimioterapia en células madre cancerosas, sino que también sugieren estrategias terapéuticas potenciales como tratamientos combinados que incorporan inhibidores de molécula pequeña dirigidos a FLIP y GLUT1.