Colitis a resolución molecular

Briefing de incorporación

Ravi Kalia

2026-09-11

Treinta minutos, cinco actos

Tres corrientes de datos — plasma, tejido y sIgA — convergen en un perfil por participante

Briefing solo en español para quienes se incorporan. Los nombres de genes, enzimas y programas se quedan como en las publicaciones. Pulsa s para las notas con tiempos. Después de cada comprobación, di la respuesta antes de hacer clic.

La hora

  1. Problema clínico — 6 min
  2. Dos lenguajes moleculares — 8 min
  3. Este estudio — 5 min
  4. Laboratorio y software — 8 min
  5. Cómo empezar — 3 min

Pausa de 20 segundos: ¿quién es de laboratorio húmedo, quién es computacional, quién es ambas cosas?

Colombia, 2024: el panorama del cáncer

2 min

Acto 1 · Problema clínico

Cifras GLOBOCAN 2024 de Colombia con el cáncer colorrectal destacado

Estimaciones IARC, ambos sexos, todas las edades. Son cifras nacionales, no la muestra de este proyecto. Explican por qué existe un estudio colombiano de colitis y CCR.

La colitis ulcerativa es mucosa, crónica y no es Crohn

Vistas ilustrativas de mucosa sana, colitis ulcerativa y cáncer colorrectal

La colitis ulcerativa (CU) es inflamación crónica de la mucosa colónica. Sangre en heces, diarrea, urgencia y dolor abdominal son frecuentes. La extensión y la actividad varían.

Qué es

Inflamación mucosa continua que, en la enfermedad típica, empieza en el recto. Curso con recaídas.

Qué no es

No es Crohn. Este protocolo excluye Crohn, cirugía colónica previa y contraindicación de colonoscopia o biopsia.

Por qué aparece el umbral de ocho años

La vigilancia AGA/ECCO suele empezar ~8–10 años tras el inicio, o antes con colangitis esclerosante primaria. Es un umbral de vigilancia, no un reloj que dice que el cáncer llega en el año ocho.

La progresión es posible. No es el camino por defecto.

Cuatro etapas: CU, inflamación persistente, displasia, CCR asociado a colitis

La mayoría de las personas con CU nunca entra en displasia ni en CCR asociado a colitis. La vigilancia colonoscópica sigue siendo el eje clínico. Este proyecto no la reemplaza. Pregunta si las moléculas de sangre y tejido añaden una segunda capa biológica.

La capa de investigación

cfDNA plasmático, metilación de tejido colónico y sIgA sérica pareados: se leen juntos, no como prueba diagnóstica.

Comprobación 1

Vistas de colon usadas como pista para la primera comprobación

La mayoría de las personas con colitis ulcerativa desarrollan cáncer colorrectal.

A · Verdadero

B · Falso

Falso. La CU extensa de larga duración eleva el riesgo. La mayoría nunca entra en displasia ni en CCR asociado a colitis. La vigilancia existe porque el cáncer es posible, no porque sea lo típico.

La metilación del ADN es una marca química, no una mutación

3 min

Acto 2 · Dos lenguajes moleculares

Promotor accesible frente a promotor hipermetilado con marcas CH3

Un secuenciador lee C tenga o no un grupo metilo. La biología está en esa marca extra: 5-metilcitosina (5mC), casi siempre en un CpG (citosina y luego guanina en la misma hebra).

hipermetilación = más 5mC hipometilación = menos 5mC silenciado = 5mC del promotor + ARN bajo, medidos juntos

Empaquetamiento del ADN en el núcleo celular

Los genes candidatos son hipótesis, no la enfermedad

Vías inmunes, epiteliales y de regulación génica dibujadas como red

Panel FAM217B, KIAA1614, RIBC2 y genes inmunes hipometilados

También alrededor de la neoplasia en CU

CDKN2A / p16, CDH1 (E-cadherina), FOXE1 / SYNE1.

Cómo debe ponerlos a prueba este proyecto

Conservar conteos metilados y totales. Usar DSS. Exigir CpGs coherentes en una región. Comparar tejido con plasma pareado. Ajustar por inflamación y mezcla celular.

La IgA secretora es un anticuerpo de frontera mucosa

Epitelio intestinal, IgA secretora, gota de suero y pocillos de ELISA

La sIgA une microbios y antígenos en superficies húmedas y limita el contacto epitelial sin convertir cada encuentro en inflamación.

Este estudio mide sIgA sérica por ELISA, calibración 1,250–0 µg/ml en la corrida presentada (\(R^2=0,959\)). Ese \(R^2\) es desarrollo del ensayo, no aceptación de placa. Blancos, recuperación, CV de réplicas, LLOQ/ULOQ y paralelismo siguen decidiendo si un número es usable.

El suero no es heces, no es moco, no es recubrimiento luminal. No reportes un valor sérico como secreción intestinal.

Las dos señales responden preguntas distintas

Señales de metilación, fragmentación, inmunidad y estadística convergen en una huella

Metilación del ADN

Estado epigenético e identidad celular. cfDNA plasmático + tejido colónico. Lectura de CpG/región. Alta dimensión. Falla con lote, mezcla celular y origen tisular mixto.

sIgA sérica

Inmunidad humoral mucosa. Concentración por ELISA en suero. Un número interpretable. Falla con infección, fármacos, producción sistémica y aclaramiento.

La integración prueba si el patrón conjunto separa CU, CCR y grupos sanos mejor que cada marcador solo. Eso sigue siendo asociación, no una prueba diagnóstica.

Comprobación 2

Tres corrientes de datos de un mismo participante

Empareja la medición con el espécimen.

A · El EM-seq de plasma lee la concentración de sIgA sérica.

B · El ADN de tejido se deja sin fragmentar para leer la fragmentómica del colon.

C · Metilación de cfDNA plasmático, metilación de tejido y sIgA ELISA sérica salen de una misma persona.

C. EM-seq es química de ADN, no un ensayo de anticuerpos. El ADN de tejido se fragmenta a propósito; solo los fragmentos nativos de plasma pueden sostener fragmentómica.

La pregunta que sostiene esta subvención

2 min

Acto 3 · Este estudio

Tejido colónico y cfDNA plasmático pareados en un participante

¿Puede la metilación diferencial en cfDNA plasmático y tejido colónico, leída junto con sIgA sérica y marcadores de inflamación, ayudar a caracterizar la CU de alto riesgo frente a CCR y comparadores sanos?

PCI-2024-0016 código del proyecto

18 participantes previstos

36 especímenes de ADN pareados

3 grupos clínicos

Liderazgo operativo: Angie Alejandra Benavides Rojas. Asesora: Dra. Sandra Perdomo. Coasesora: Dra. María Consuelo Romero. Grupo: InMubo.

El pareo es dentro de una persona, no entre grupos

Ocho participantes con CU, cinco con CCR y cinco sanos, con plasma, tejido y suero pareados

Elegibilidad de CU: CU confirmada >8 años o colangitis esclerosante primaria. Sedes: Cobos Medical Center, HIC Bucaramanga, GastroAdvanced.

Ética: Resolución 8430 de 1993; comité HIC Bucaramanga–Fundación Cardiovascular, Acta 005-2024. El git público permanece desidentificado. En este repositorio no hay datos clínicos ni genómicos a nivel de participante.

Metilación de tejido y plasma conectadas como un puente

Qué puede afirmar este diseño — y qué no

Señales que entran en una huella analítica

1 · Asociación

Las señales varían juntas en estas 18 personas. Este diseño puede probarlo.

2 · Discriminación

Un modelo separa grupos predefinidos en datos reservados: solo con rasgos fijos y remuestreo honesto.

3 · Pronóstico

Predice progresión futura. Requiere seguimiento longitudinal. No es este corte transversal.

4 · Utilidad clínica

Usar el modelo mejora la atención frente a la vigilancia por colonoscopia. Fuera de alcance.

Sangre, biopsia, enzimas, secuenciador, placa

3 min

Acto 4 · Herramientas

Ruta de sangre y biopsia por PANAMAX, EM-seq, NovaSeq y ELISA

Etapa Instrumento Pregunta de paso
cfDNA plasmático PANAMAX 48 ¿Rendimiento sin fallo sesgado por grupo?
ADNg de tejido PANAMAX 48 → UltraShear ¿Fragmentación documentada?
Librería de metiloma NEBNext EM-seq ¿Pasan los controles de conversión?
Secuenciación NovaSeq 6000, paired-end ¿Profundidad e identidad usables?
sIgA ELISA en suero ¿Réplicas dentro del rango?

Nucleosomas a través de EM-seq hasta lecturas pareadas

Por qué EM-seq y no bisulfito

Secuenciación enzimática de metilación a partir de ADN protegido por nucleosomas

EM-seq: proteger con TET2 y T4-BGT, convertir con APOBEC, leer C frente a T

El bisulfito convierte citosinas no modificadas pero daña el ADN. El cfDNA plasmático ya es escaso y corto. EM-seq usa TET2 + T4-BGT para proteger 5mC/5hmC y luego APOBEC para desaminar la C no modificada, que se secuencia como T.

El EM-seq estándar reporta 5mC y 5hmC juntos. Escribe «citosina modificada» a menos que un segundo ensayo los separe.

La fragmentómica es una segunda capa de la misma librería de plasma

Fragmentos de cfDNA protegidos por nucleosomas y lecturas pareadas

ADN enrollado en histonas cortado en el ADN conector, modo mononucleosomal cerca de 167 pb

De un BAM pareado de plasma puedes recuperar longitud, extremos, motivos de extremo y cobertura regional. Las histonas no se secuencian; el empaquetamiento se infiere.

Es una extensión de factibilidad. Muere si el plasma se fragmentó, no se retuvieron los tamaños de inserto, la profundidad es baja o el sesgo de conversión no está controlado.

Del FASTQ a una región que puedes nombrar

Ilustración de análisis de metilación consciente de los conteos

fastp, bwa-meth, MethylDackel, DSS, KEGG/Reactome, integración

En un CpG los datos son lecturas metiladas \(M\) de lecturas informativas \(N\). 50% de 2 lecturas no es 50% de 100. DSS usa un modelo beta-binomial y luego une CpGs vecinos en DMR.

Límite de interpretación

El enriquecimiento KEGG/Reactome es una hipótesis estructurada. Registra la regla de mapeo, el universo de fondo, la versión de la base y el FDR.

Comprobación 3

Pila de software para una huella de metilación y fragmentómica

Con 18 participantes, el producto cercano defendible es:

A · Un clasificador clínico que predice CU→CCR en un paciente nuevo.

B · Un análisis de factibilidad con control de calidad y un conjunto pequeño y fijo de rasgos candidatos.

C · Una prueba sanguínea multi-cáncer estilo Galleri para Colombia.

B. Los clasificadores de alta dimensión, el pronóstico y el uso clínico necesitan validación longitudinal independiente. Galleri no está validada para vigilancia de progresión de CU.

Tu primera semana en este repositorio

2 min

Acto 5 · Cómo empezar

Evolución del software de análisis de metilación

python3 -m venv .venv && source .venv/bin/activate
python -m pip install -r requirements-quarto.txt
python -m ipykernel install --user --name project-python \
  --display-name "Python (methylation project)"
quarto preview

El nombre de kernel project-python es obligatorio incluso para páginas solo de prosa.

No subas

Datos clínicos o genómicos a nivel de participante, identificadores, consentimientos, claves de enlace.

Contrato freeze

Tras cualquier edición a un documento R, vuelve a renderizar en local y sube _freeze/. CI no instala paquetes R.

Hoy, «listo» es una firma candidata, no una prueba

Ilustración de vías para el cierre

Lee, en este orden: diseño del estudio, EM-seq, sIgA, tres corrientes de datos, genes candidatos, estadística, contribuir.

Luego toma el cuestionario de 30 preguntas.

Frase de cierre: esta es una firma epigenética-inmune candidata con incertidumbre transparente — no una prueba diagnóstica.

Apéndice · Cadena de protocolos