The molecular revolution in colorectal cancer screening: Towards earlier, smarter, and noninvasive detection
Colorectal cancer (CRC) remains a leading cause of cancer-related morbidity and mortality worldwide, with many cases still diagnosed at advanced stages despite being largely preventable through early screening. Conventional screening approaches, such as colonoscopy and fecal occult blood testing, are effective but limited by invasiveness, low compliance, and suboptimal sensitivity for early-stage disease, underscoring the need for more precise and acceptable alternatives. Recent advances in molecular diagnostics have enabled the detection of cancer-associated genetic and epigenetic alterations, including mutations in APC, KRAS, BRAF, and TP53, as well as microsatellite instability and aberrant DNA methylation, which may be detectable years before clinical manifestation of disease. Emerging technologies such as liquid biopsy and multitarget stool DNA testing are transforming CRC screening by providing minimally invasive approaches with improved diagnostic performance. These advances are further supported by next-generation sequencing, multiplex polymerase chain reaction, artificial intelligence, and machine learning, which enable the identification of complex biomarker patterns that were previously inaccessible. Several molecular assays have already received regulatory approval and show strong clinical utility, particularly in populations less likely to undergo invasive procedures. However, important challenges persist, including false positive and false-negative results, high cost, lack of standardization, and ethical concerns related to data privacy, particularly in resource-limited settings. As the field advances toward precision prevention, integrating individualized risk profiling with molecular screening strategies may improve diagnostic accuracy and patient outcomes. Ultimately, the success of molecular CRC screening will depend not only on technological innovation but also on ensuring equitable access, affordability, and patient trust. In this perspective, we highlight the molecular revolution in CRC screening, emphasizing how modern technologies have enhanced the speed, accuracy, and uptake of screening strategies. While traditional methods are hindered by limited patient compliance and diagnostic performance, the integration of advanced molecular diagnostics (including liquid biopsies and multitarget DNA testing) is reshaping early detection. Nevertheless, the full potential of this “molecular revolution” will only be realized by addressing barriers related to cost, standardization, and global health equity.Résumé français: Le cancer colorectal (CCR) demeure une cause majeure de morbidité et de mortalité liées au cancer dans le monde, de nombreux cas étant encore diagnostiqués à des stades avancés bien qu'ils soient en grande partie évitables grâce à un dépistage précoce. Les approches de dépistage conventionnelles, telles que la coloscopie et le test de recherche de sang occulte dans les selles, sont efficaces mais limitées par leur caractère invasif, une faible observance et une sensibilité sous-optimale pour les maladies à un stade précoce, ce qui souligne le besoin d'alternatives plus précises et mieux acceptées.Les progrès récents du diagnostic moléculaire ont permis de détecter des altérations génétiques et épigénétiques associées au cancer, notamment des mutations dans les gènes APC, KRAS, BRAF et TP53, ainsi que l'instabilité des microsatellites et la méthylation aberrante de l'ADN, qui peuvent être détectables des années avant la manifestation clinique de la maladie. Les technologies émergentes telles que la biopsie liquide et les tests d'ADN fécal multicibles transforment le dépistage du CCR en offrant des approches minimalement invasives dotées d'une performance diagnostique accrue.Ces avancées sont également soutenues par le séquençage de nouvelle génération, la réaction en chaîne par polymérase (PCR) multiplexe, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique, qui permettent d'identifier des profils de biomarqueurs complexes auparavant inaccessibles. Plusieurs tests moléculaires ont déjà reçu une approbation réglementaire et font preuve d'une forte utilité clinique, en particulier chez les populations moins susceptibles de subir des procédures invasives.Cependant, des défis majeurs persistent, notamment les résultats faux positifs et faux négatifs, le coût élevé, le manque de standardisation et les préoccupations éthiques liées à la confidentialité des données, en particulier dans les contextes à ressources limitées. À mesure que le domaine progresse vers une prévention de précision, l'intégration de profils de risque individualisés aux stratégies de dépistage moléculaire pourrait améliorer l'exactitude du diagnostic et les résultats pour les patients. En fin de compte, le succès du dépistage moléculaire du CCR dépendra non seulement de l'innovation technologique, mais aussi de la garantie d'un accès équitable, de l'abordabilité et de la confiance des patients.Dans cette perspective, nous mettons en lumière la révolution moléculaire dans le dépistage du CCR, en soulignant comment les technologies modernes ont amélioré la rapidité, la précision et l'adoption des stratégies de dépistage. Alors que les méthodes traditionnelles sont freinées par une observance limitée des patients et des performances diagnostiques restreintes, l'intégration de diagnostics moléculaires avancés (y compris les biopsies liquides et les tests d'ADN multicibles) redéfinit la détection précoce. Néanmoins, le plein potentiel de cette « révolution moléculaire » ne sera réalisé qu'en surmontant les obstacles liés au coût, à la standardisation et à l'équité en santé mondiale.Spanish abstract: El cáncer colorrectal (CCR) sigue siendo una causa principal de morbilidad y mortalidad relacionada con el cáncer en todo el mundo, y muchos casos aún se diagnostican en estadios avanzados a pesar de ser en gran medida prevenibles mediante un cribado temprano. Los métodos de cribado convencionales, como la colonoscopia y la prueba de sangre oculta en heces, son eficaces pero se ven limitados por su carácter invasivo, el bajo cumplimiento y una sensibilidad subóptima para la enfermedad en fase inicial, lo que subraya la necesidad de alternativas más precisas y aceptables.Los avances recientes en el diagnóstico molecular han permitido detectar alteraciones genéticas y epigenéticas asociadas al cáncer, incluidas mutaciones en APC, KRAS, BRAF y TP53, así como la inestabilidad de microsatélites y la metilación aberrante del ADN, las cuales pueden ser detectables años antes de la manifestación clínica de la enfermedad. Tecnologías emergentes como la biopsia líquida y la prueba de ADN en heces multiobjetivo están transformando el cribado del CCR al proporcionar enfoques mínimamente invasivos con un mejor rendimiento diagnóstico.Estos avances están respaldados, además, por la secuenciación de nueva generación, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) multiplex, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, que permiten la identificación de patrones complejos de biomarcadores que antes eran inaccesibles. Varios ensayos moleculares ya han recibido la aprobación regulatoria y demuestran una sólida utilidad clínica, particularmente en poblaciones con menor probabilidad de someterse a procedimientos invasivos.Sin embargo, persisten desafíos importantes, como los resultados falsos positivos y falsos negativos, el alto costo, la falta de estandarización y las preocupaciones éticas relacionadas con la privacidad de los datos, especialmente en entornos de recursos limitados. A medida que el campo avanza hacia la prevención de precisión, la integración de la estratificación del riesgo individualizado con las estrategias de cribado molecular puede mejorar la precisión diagnóstica y los resultados de los pacientes. En última instancia, el éxito del cribado molecular del CCR dependerá no solo de la innovación tecnológica, sino también de garantizar el acceso equitativo, la asequibilidad y la confianza del paciente.Desde esta perspectiva, destacamos la revolución molecular en el cribado del CCR, enfatizando cómo las tecnologías modernas han mejorado la velocidad, la precisión y la adopción de las estrategias de cribado. Mientras que los métodos tradicionales se ven obstaculizados por el limitado cumplimiento de los pacientes y el rendimiento diagnóstico, la integración de diagnósticos moleculares avanzados (incluidas las biopsias líquidas y las pruebas de ADN multiobjetivo) está reconfigurando la detección temprana. No obstante, el pleno potencial de esta "revolución molecular" solo se alcanzará abordando las barreras relacionadas con el costo, la estandarización y la equidad en la salud global.