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El PSA es un marcador sérico no específico de CaP porque puede estar elevado también en pacientes con hipertrofia prostática benigna (HBP), prostatitis y otras patologías no malignas. El diagnóstico del CaP se ha influenciado de una forma determinante por la identificación y purificación del PSA en 1979 por Wang y su posterior aprobación por la Food and Drug Administration (FDA). La determinación de PSA en sangre para monitorizar la respuesta al tratamiento del CaP fue introducido en 1986, pero pronto fue utilizado como screening.

Ha sido cuestionado su uso en screening poblacional de CaP por las implicaciones que conlleva con respecto a riesgos y potenciales beneficios; sin embargo, el screening basado en la determinación de PSA y el tacto rectal ha reducido la mortalidad por CaP al 50%, estimándose que hay tres millones de supervivientes en EE.UU. por este motivo. Utilizando como punto de corte de cifra de PSA 4 ng/ml, la biopsia prostática tiene un valor predictivo positivo (VPP) en torno al 30% en varones con 50 años o más y un valor predictivo negativo (VPN) en torno al 85% en varones con edad media de 69 años.

Numerosos estudios enfatizan la importancia de informar a los varones sobre los riesgos y beneficios de hacer un cribado para el CaP con PSA, debido a la falta de especificidad tumoral del PSA total y a la imposibilidad de establecer un punto de corte óptimo con especificidad y sensibilidad adecuadas. Este es el motivo por el que se ha investigado en herramientas adicionales, como pueden ser los derivados de PSA y las isoformas moleculares del PSA.