Convalida clinica di ThyroidPrint: una firma di espressione genica per la diagnosi di noduli tiroidei indeterminati

I noduli tiroidei sono una condizione molto frequente che raggiunge fino al 30-40% della popolazione adulta. Sebbene la maggior parte dei noduli tiroidei abbia scarso significato clinico, in molti casi verrà eseguita una biopsia con ago aspirato (FNA) per determinarne la natura. Nel 70% dei casi, un FNA sarà segnalato come benigno e nel 10% dei casi come cancro. Tuttavia, il restante 20% dei casi il nodulo tiroideo verrà segnalato come indeterminato. Questi ultimi pazienti hanno un rischio di malignità che varia dal 15 al 25% e nella maggior parte dei casi il paziente sarà sottoposto a lobectomia tiroidea o tiroidectomia totale per determinare la patologia finale, con conseguente numero inaccettabile di interventi chirurgici non necessari. Ciò ha un notevole impatto sulla salute, compresi i rischi chirurgici e l'integrazione ormonale permanente, nonché costi sanitari ingiustificati stimati a 1,6 miliardi di dollari. Pertanto, vi è la necessità di strumenti diagnostici per migliorare l'accuratezza diagnostica della FNA ed evitare l'alto tasso di interventi chirurgici non necessari.

GeneproDx ha sviluppato una firma di espressione genica per migliorare l'accuratezza diagnostica della biopsia FNA dei noduli tiroidei segnalati come indeterminati. La diagnostica ThyroidPrint misura l'espressione di 10 geni in un campione FNA. Combina i risultati dei 10 biomarcatori utilizzando un algoritmo proprietario per prevedere i noduli tiroidei benigni. Questo saggio è classificato come saggio con algoritmo multianalita (MAAA).

I biomarcatori sono costituiti da test multiplex di espressione genica TaqMan® eseguiti sullo strumento Rotor-Gene Q MDx RT-PCR IVD Platform di Qiagen, che è uno strumento approvato dalla FDA. I seguenti 10 geni comprendono il pannello dei biomarcatori: CXCR3, CCR3, CXCL10, CK19, TIMP1, CLDN1, CAR, XB130, HO-1 e CCR7. Ogni gene viene eseguito in una configurazione multiplex con due geni di riferimento. Ciascun test viene eseguito con kit e reagenti per uso esclusivo di ricerca (RUO) su uno strumento approvato dalla FDA.

ThyroidPrint è stato sviluppato utilizzando due diverse coorti di campioni, un set di addestramento e un set di test. Utilizzando l'analisi discriminante lineare, il set di addestramento ha identificato il pannello di biomarcatori finale che includeva; CXCR3, CCR3, CXCL10, CK19, TIMP1, CLDN1, CAR, XB130, HO-1 e CCR7. In breve, i biomarcatori hanno il seguente significato. CCR3 e CCR7 sono recettori per chemochine altamente espressi nelle cellule tumorali del carcinoma papillare della tiroide. CXCR3 è anche un recettore delle chemochine e insieme al suo recettore, CXCL10, viene rilevato nella malattia autoimmune della tiroide. CAR è un recettore della coppia G e ha dimostrato di essere coinvolto nel cancro e ha una ridotta espressione nell'adenoma paratiroideo. CK19 è una cheratina ed è stata utilizzata nei tumori della tiroide per riconoscere i carcinomi papillari. CLDN1 è una proteina strutturale e ha dimostrato di essere espressa in modo differenziato nei tumori rispetto al tessuto normale e ha livelli di mRNA aumentati nel carcinoma papillare della tiroide. XB130 è anche una proteina strutturale e la sua espressione è stata dimostrata nel carcinoma papillare della tiroide. TIMP1 è un inibitore della proteasi con livelli di mRNA aumentati negli stadi avanzati del carcinoma tiroideo. HO-1 è un'ossigenasi e la sua espressione è correlata con l'aggressività del tumore nel cancro della tiroide. Nel classificatore finale, l'espressione di ciascun gene è stata "ponderata" in base alla sua capacità di classificazione relativa individuale. Il punteggio di cutoff è stato scelto nella curva ROC generata nel training set sulla base di una sensibilità minima del 92% per garantire un valore predittivo negativo elevato (>95%). Questo punteggio limite offriva una specificità dell'83%. Un set di campioni di test indipendenti ha riprodotto le prestazioni diagnostiche osservate nel set di addestramento e ha mostrato risultati coerenti nei campioni FNA. Il test ha dimostrato di prevedere con precisione i noduli benigni nei campioni di FNA tiroidei con un valore predittivo negativo del 96% e una specificità dell'83% in entrambe le coorti. La convalida definitiva di un MAAA richiede un set di convalida finale, che analizzi i campioni che verranno utilizzati nell'ambito clinico di routine; in questo caso campioni di noduli tiroidei indeterminati. Inoltre, al fine di dimostrare la validità clinica, il set di validazione deve essere eseguito, come uno studio multiistituzionale alimentato statisticamente per garantire che i dati siano applicabili a un ampio spettro di popolazione e abbiano intervalli di confidenza appropriati. È attualmente in corso in Cile un primo studio multiistituzionale basato su statistiche per dimostrare la validità clinica. Questa sperimentazione include 8 siti e recluterà circa 3000 FNA da completare entro dicembre 2017.