Exposición a sustancias químicas disruptoras endocrinas y cáncer de testículo (DISRUPT)

Objetivos y antecedentes Hipótesis: La hipótesis central es que el cáncer testicular tiene un origen fetal y que la exposición a sustancias químicas disruptoras endocrinas (EDC, por sus siglas en inglés) juega un papel fundamental en la programación de esta enfermedad a través de la interrupción del equilibrio natural de estrógenos/andrógenos en el útero y la desregulación de el control epigenético de la expresión génica dentro de una ventana de tiempo crítica de masculinización de la diferenciación testicular en el feto masculino en desarrollo desde las semanas 8-14 de gestación. No habrá (nueva) intervención médica, ni nueva recolección de material biológico y ninguna otra tensión sobre las madres o los hijos que ya han presentado el material biológico.

Objetivos: El objetivo general de esta propuesta es proporcionar evidencia única que relacione la exposición prenatal a EDC con el riesgo de cáncer testicular en la descendencia masculina. El proyecto se centrará en las exposiciones que tienen lugar en la vida fetal cuantificadas directamente utilizando muestras de suero y líquido amniótico recolectadas de madres mientras estaban embarazadas de los jóvenes que ahora tienen entre 21 y 40 años. Además, los investigadores utilizarán gotas de sangre seca del talón recolectadas de los hijos recién nacidos dentro de los 5 días posteriores al nacimiento. Solo diez estudios han investigado los factores de riesgo ambientales y el cáncer testicular. Estos fueron pequeños y abordaron la exposición continua de EDC en adultos (a menudo después del diagnóstico); no refleja los niveles de exposición en la ventana de tiempo crítico en la vida temprana. Este proyecto se centrará en las exposiciones que tienen lugar en la vida fetal y, por la presente, abordará por primera vez la hipótesis de la alteración endocrina con respecto al cáncer testicular en un gran estudio epidemiológico. Los objetivos específicos son investigar el riesgo de cáncer testicular después de la exposición intrauterina a los EDC, incluido el DDE (1,1-bis-(4-clorofenil)-2,2-dicloroeteno) (metabolito principal del DDT), sustancias alquílicas perfluoradas, ftalatos, triclosán y cotinina (metabolito de la nicotina). Estos compuestos se seleccionan debido a su ocurrencia ambiental ubicua, detección en humanos con evidencia de transferencia sobre la placenta y sus propiedades disruptivas endocrinas. Por lo tanto, la finalización exitosa de este estudio tendrá un impacto importante en la evidencia epidemiológica en la salud reproductiva masculina.

Antecedentes: aunque es un cáncer raro en la población general, el cáncer de testículo es la neoplasia maligna más común en hombres de 20 a 40 años en todo el mundo y representa alrededor del 60 % de todos los cánceres diagnosticados en hombres de este grupo de edad. La incidencia de este cáncer se ha multiplicado varias veces en todos los industrializados durante el siglo XX. Las razones de esta tendencia siguen siendo en gran parte desconocidas y no pueden explicarse por factores de riesgo establecidos, como la criptorquidia, la etnia caucásica o los antecedentes personales o familiares de cáncer. Las exposiciones ambientales a sustancias químicas que interrumpen el equilibrio hormonal natural en el útero dentro de un momento crítico de diferenciación testicular en el feto masculino en desarrollo pueden desempeñar un papel y esto está respaldado por la evolución de las tasas de incidentes entre las poblaciones migrantes de primera y segunda generación. Además, las grandes variaciones geográficas en la incidencia en diferentes países europeos y el posible aumento de la exposición ambiental a xenobióticos activos endocrinos dentro del mismo período en países industrializados también respaldan esto. Dada la incidencia máxima de este cáncer en hombres jóvenes y el hecho de que el cáncer testicular (tanto seminomas como no seminomas) se desarrolla a través de un precursor común -el carcinoma- células in situ de origen fetal; También se ha planteado la hipótesis del papel de las exposiciones tempranas, durante las ventanas de tiempo críticas de la diferenciación testicular. Esto es parte de una hipótesis llamada síndrome de disgenesia testicular, que propone un origen común de los trastornos reproductivos masculinos dentro de la vida fetal como resultado de la programación alterada del desarrollo de los órganos reproductivos masculinos como resultado de la alteración endocrina de compuestos exógenos.

Desafíos y obstáculos La rareza del cáncer de testículo en la población, el largo lapso entre el supuesto período sensible durante el desarrollo fetal y la aparición clínica y la falta hasta la fecha de modelos animales apropiados para el cáncer de testículo han dificultado la comprensión de los factores involucrados en el desarrollo. de este cáncer. Por lo tanto, existe la necesidad de realizar investigaciones con datos fiables basados ​​en la evaluación de la exposición cuantificada en muestras prenatales biológicas, que se consideran el estándar de oro para la evaluación de la exposición. Existe una brecha evidente en el conocimiento con respecto a la evidencia para apoyar o refutar el papel de los EDC en el origen fetal del cáncer testicular. Basado en la cuantificación de las exposiciones a EDC en muestras biológicas recolectadas durante el embarazo y la determinación de los resultados en registros daneses completos de alta calidad a nivel nacional, este estudio proporcionará datos sin precedentes sobre el riesgo de cáncer testicular después de la exposición prenatal a EDC.

Biobanco único (ya establecido). A todas las mujeres danesas se les ofrece una prueba de detección gratuita de enfermedades congénitas y defectos cromosómicos en la descendencia en el primer trimestre de su embarazo, que consiste en una ecografía y una muestra de sangre/líquido amniótico. Las muestras de 128.702 de las mujeres embarazadas examinadas se almacenaron con fines de investigación en el Biobanco Nacional Danés, en el período 1976-2004. Dentro de los 7 días posteriores al nacimiento, a todos los niños nacidos vivos de estas mujeres se les tomaron muestras de sangre del talón y se almacenaron como gotas de sangre seca en el mismo Biobanco Nacional Danés. Esta extracción de sangre del talón forma parte del cribado nacional danés de enfermedades congénitas.

La infraestructura única de los registros daneses. En Dinamarca, la información sobre nacimientos, muertes, inmigración y emigración, incidencia de enfermedades, educación y condiciones sociales se ha recopilado en registros nacionales durante varias décadas y se dispone de datos de alta calidad con una cobertura completa de toda la población, lo que ofrece grandes posibilidades para estudios epidemiológicos a nivel nacional. estudios de efectos en la salud relacionados con exposiciones ambientales y de estilo de vida que no son factibles en la mayoría de los demás países. En cada registro, las personas se identifican con un número único, denominado número CPR. Este número se ha dado a todos los residentes de Dinamarca desde el establecimiento del Sistema de Registro Civil Danés (CRS) en 1968 y permite una vinculación precisa entre los registros. Usando esta infraestructura, los investigadores pueden identificar: (i) Participantes del estudio vinculando a las madres que proporcionaron sangre y líquido amniótico con sus hijos nacidos vivos que proporcionaron sangre en el talón al nacer. Usando el número de CPR de la madre que está vinculado a sus muestras en el Biobanco Nacional Danés en el Staten Serum Institute, los investigadores pueden rastrear el número de CPR de su hijo en el Registro Médico Danés de Nacimientos (MBR). El MBR contiene información sobre todos los nacidos vivos y mortinatos en Dinamarca desde 1973, así como información sobre defectos congénitos, incluida la criptorquidia de los hijos nacidos vivos. Además, el MBR contiene información sobre el peso, la altura, la edad y el origen étnico de la madre, así como la edad, el origen étnico y el número de CPR del padre. (ii) Todos los hijos que hayan desarrollado cáncer en una etapa posterior de la vida con precisión y cobertura completa. Usando el Registro Danés de Cáncer (DCR), que es un registro basado en la población que contiene datos sobre la incidencia de todos los cánceres desde 1943, conocido por su precisión y cobertura completa, los investigadores identificarán todos los casos de cáncer testicular entre los hijos nacidos vivos ( 22 a 45 años). (iii) Antecedentes familiares de cáncer testicular con precisión y cobertura completa. Usando el DCR y el número de RCP del padre, los investigadores rastrearán los antecedentes familiares de enfermedad testicular, un factor de riesgo conocido para el cáncer testicular en la descendencia [72]. Todos los demás cánceres se determinarán para los casos y controles. Los controles incluidos están libres de todos los cánceres y se excluirán los casos con otro cáncer antes del inicio del cáncer testicular.

Impacto científico y de salud pública esperado de esta propuesta. La contribución científica general del proyecto propuesto es proporcionar datos humanos a los científicos, permitiéndoles corroborar o refutar si la exposición fetal a los EDC está asociada con un mayor riesgo de cáncer testicular en la descendencia. Actualmente, es poco lo que las mujeres embarazadas (y otras personas) pueden hacer para evitar la exposición a los EDC, que en la mayoría de los casos son contaminantes "invisibles" en los alimentos, los cosméticos, el clima interior, el aire y el agua. Si el estudio refuta las asociaciones, esto podría aliviar la preocupación y, si se corrobora una asociación, la evidencia podría ayudar a los gobiernos y las agencias de protección ambiental a introducir nuevas políticas que puedan proteger a las poblaciones vulnerables en entornos domésticos, escuelas y lugares de trabajo o implementar programas educativos para mujeres embarazadas de manera que pueden tomar medidas sensatas para reducir su exposición.

Métodos El proyecto hará uso de muestras maternas (suero, líquido amniótico) y del recién nacido (sangre seca del talón) almacenadas en el Biobanco Nacional Danés (cf. biobanco). Diseño (caso-control anidado).

Se emparejan tres controles para cada caso. Los controles están libres de cualquier tipo de cáncer y coinciden con la edad materna y paterna, el mes calendario de la muestra de sangre, el origen étnico y la edad y la dirección en el momento del diagnóstico de cáncer. Esta información junto con los antecedentes familiares de cáncer testicular, antecedentes de cualquier cáncer en la población de casos y controles y otras posibles variables de confusión determinadas a priori se obtendrán de los registros nacionales. Evaluación de la exposición (exposición fetal a los EDC). Dos subcontratistas realizarán todos los análisis químicos de los niveles maternos de EDC seleccionados en muestras biológicas.

Perfiles metabolómicos. El Grupo de Investigación de Metabolómica del Centro Danés de Cribado Neonatal del Statens Serum Institut realizará el análisis del metaboloma de la mancha de sangre seca. Para la extracción se utilizará un punch de 3,2 mm de diámetro de la gota de sangre seca neonatal de cada niño. Usando flujos de trabajo analíticos y computacionales introducidos y aplicados previamente por el grupo, se medirá una amplia gama de varios miles de metabolitos endógenos y exógenos. Los datos se preprocesarán y las características espectrales de masas se anotarán en estructuras químicas utilizando flujos de trabajo metabolómicos computacionales proporcionados a través de la plataforma de red social molecular global de productos naturales (GNPS) impulsada por la comunidad. Los perfiles de metabolitos resultantes se utilizarán para análisis estadísticos a fin de identificar metabolitos que se expresen de manera diferencial entre casos y controles utilizando diversos algoritmos internos en R y Python. Determinación de resultados (cáncer testicular). Usando el número CPR, los investigadores vincularán a los hijos con el DCR para extraer datos sobre la primera aparición de cáncer testicular. Los controles están libres de cáncer y criptorquidia. Se excluirán los casos diagnosticados de cualquier tipo de cáncer previo al cáncer de testículo. La duración del proyecto es de 60 meses.

Análisis estadístico Población. Los investigadores esperan 175 casos de cáncer testicular (tanto seminomas como no seminomas, ya que estos tienen un precursor fetal común) dentro de esta población de hijos varones. Cada caso se emparejará con tres controles, dando una población total de 700 hombres.

Análisis estadístico. Se utilizarán modelos de regresión logística para estimar el riesgo y los intervalos de confianza (IC) del 95 % que relacionan las concentraciones del compuesto con el riesgo de cáncer testicular. Los análisis se realizarán para compuestos individuales, grupos de compuestos cuando sea relevante (PFAS totales y ftalatos totales) y mezclas de compuestos. Los datos se analizarán con y sin ajuste para variables potencialmente confusoras determinadas a priori, incluido el IMC de la madre en el momento del nacimiento del hijo, antecedentes de cáncer testicular y niveles séricos de cotinina (marcador de tabaquismo) ajustados para la semana de muestreo gestacional.

Perfiles metabolómicos. La variación general en el metaboloma relacionado con el cáncer de testículo se evaluará utilizando métodos estadísticos multivariados, como análisis de coordenadas principales y análisis de varianza multivariados permutacionales (PERMANOVA).