Detecção precoce de Câncer de pulmão usando pequenos RNAs para Biópsia Líquida
por Allcrom
Um artigo, de Tobias Sikosek, Rastislav Horos e outros pesquisadores na Hummingbird Diagnostics GmbH em Heidelberg e 5 outras instituições na Alemanha e nos Estados Unidos, foi publicado na edição de novembro de 2023 do Journal of Thoracic Oncology. Seu artigo descreve o desenvolvimento e validação de um ensaio de Biópsia Líquida usando pequenas moléculas de RNA (sRNA) para detecção precoce de câncer de pulmão. Seu artigo é intitulado “Detecção Precoce de Câncer de Pulmão Usando Pequenos RNAs”.
Usando o sequenciamento de pequeno RNA ultraprofundo, de Sangue coletado de 1.384 indivíduos, o grupo identificou uma características de assinatura de consenso de 18 RNAs pequenos (miLung) que eles validaram independentemente. Além disso, eles descobriram que uma característica específica (28S rRNAbin-162) era altamente abundante no sangue capilar coletado em Dispositivos Mitra ® baseados na Tecnologia VAMS ®, mesmo em cânceres em estágio inicial (Curva de ROC = 78,9%, estágio IA).
O que é “Biópsia Líquida”?
‘Biópsia líquida’ é um termo usado para descrever um campo em desenvolvimento de diagnóstico de câncer. Envolve a detecção e quantificação de marcadores tumorais circulantes no sangue como uma alternativa minimamente invasiva à biópsia padrão. O termo foi criado em 2010 por Catherine Alix-Panabières e Klaus Pantel em uma revisão sobre Células Tumorais Circulantes (CTCs), onde há muito se sabia que o derramamento de células cancerígenas na corrente sanguínea estava envolvido na propagação da doença. Esperava-se que a detecção dessas células pudesse oferecer uma maneira de detectar e monitorar a progressão dos cânceres.
Logo após o termo “Biópsia líquida” ter sido criado, determinou-se que uma maneira mais conveniente de realizar Biópsia líquida seria medir o DNA do tumor circulante (ctDNA) em vez das próprias células. Essa descoberta ajudou a catalisar uma riqueza de pesquisas sobre Biópsia líquida para oncologia. De fato, uma análise bibliométrica de 2023 revelou que, nos últimos 11 anos, 6.331 artigos foram publicados sobre Biópsia líquida.
Biomarcadores de Biópsia Líquida e Câncer de Pulmão
O DNA tumoral circulante, ou ctDNA, é agora um biomarcador muito comum para pesquisa nos ensaios de Biópsia líquida. No entanto, para alguns tipos de câncer em estágio inicial, a detecção é atualmente limitada por sensibilidade analítica insuficiente. Isso foi atribuído a baixas taxas de liberação de ctDNA na corrente sanguínea por tumores em estágio inicial e “altos níveis de fundo” de células de DNA livres (cfDNA) de células não derivadas de tumor. Este provou ser o caso do câncer de pulmão, é relatado como a forma mais mortal de câncer, matando 2,1 milhões de indivíduos em todo o mundo a cada ano.
De acordo com Tobias Sikosek & Rastislav Horos e outros pesquisadores, à medida que os cânceres progridem para o estágio IV, as taxas de sobrevida diminuem para 20 anos. Infelizmente, apenas ~3% dos 9 milhões que são elegíveis para este tipo de triagem participam dela.
Espera-se que um simples exame de sangue incluído como parte de um check-up de rotina, na atenção primária de saúde, minimize os obstáculos para a triagem e, assim, aumente a participação. Se for bem-sucedida, essa medida no nível da atenção primária deve ter um impacto positivo na redução das mortes por câncer de pulmão, facilitando o diagnóstico do câncer em seus estágios iniciais.
É aqui que um programa de amostragem domiciliar com kits de coleta de sangue remoto pode se mostrar útil. Se os pacientes e participantes do estudo receberem uma opção para coleta de amostras de Sangue capilar por punção digital em um ambiente doméstico, isso torna o acesso à triagem mais conveniente e pode negar a necessidade de uma visita ao laboratório para se coletar Sangue.
Kit de coleta de Sangue capilar
Potenciais e Desafios para a Biópsia Líquida
Como discutido acima, há uma grande esperança para a Biópsia líquida. No entanto, devido a restrições de sensibilidade, o ctDNA atualmente não é um candidato viável para o diagnóstico precoce de câncer de pulmão. Alternativamente, Tobias Sikosek & Rastislav Horos e outros pesquisadores propuseram que moléculas de RNA especificamente pequenas (sRNAs) estão emergindo como biomarcadores de Biópsia líquida viáveis. Os sRNAs representam um grupo de moléculas de RNA (geralmente em torno de 22 pares de bases em tamanho) que são frequentemente mais estáveis do que o mRNA devido a uma associação com Proteínas.
De fato, uma dessas classes de sRNAs (micro RNAs ou miRNAs) foi identificada como potenciais marcadores de Biópsia líquida para cânceres. Os sRNAs não apenas podem derivar diretamente de tumores de maneira semelhante ao ctDNA, mas também podem atuar como mensageiros moleculares. Eles também podem surgir do sistema imunológico quando ele responde a um tumor. Isso dá aos pesquisadores outro caminho para explorar marcadores tumorais únicos.
Abordagem e Descobertas do Estudo de Biópsia Líquida
Os pesquisadores recrutaram 1.384 voluntários com um grupo demográfico que atendia aos critérios nacionais de elegibilidade para câncer de pulmão.
- Sangue venoso estabilizado coletado para sequenciamento de RNA ultra profundo usando tubos Pax-gene.
- Usando 943 recrutas, eles foram capazes de descobrir 18 pequenos RNAs característicos (miLung).
- Usando o restante da coorte, eles validaram a assinatura e rastrearam sua origem.
- Verificou-se que um fragmento de RNA (28S-rRNAbin-162) era derivado do fragmento de RNA ligado ao Plasma do L1. Este foi considerado um preditor dominante de câncer de pulmão.
- Verificou-se que um fragmento de RNA (28S-rRNAbin-162) era derivado do fragmento de RNA ligado ao Plasma do L1. Este foi considerado um preditor dominante de câncer de pulmão.
- Dados da área característica de operação do receptor sob a curva (ROC) da assinatura.
- ROC = 0,86 (intervalo de confiança de 95% [CI]: 0,84-0,86) na coorte de descoberta.
- Na coorte de validação, ROC apresentou desempenho generalizado de 0,83. Dados da área característica de operação do receptor sob a curva (ROC) da assinatura.
- Na coorte de descoberta, o desempenho diagnóstico aumentou dependendo da gravidade e estágio do câncer de pulmão 0,73 (estágio 1) para 0,90 (estágio 1V). Um intervalo semelhante (0,76-0,86) foi observado para a coorte de validação.
- ROC = 0,86 (intervalo de confiança de 95% [CI]: 0,84-0,86) na coorte de descoberta.
- Validação do fluxo de trabalho do Dispositivo Mitra®.
- Amostras capilares de Mitra® de 2 x 10 µL foram coletadas de membros da coorte.
- O RNA foi extraído e armazenado a -80°C; 5-50 ng do RNA total coletado, foi usado para medir a assinatura de sRNA, usando a mesma preparação de biblioteca que as amostras de sangue úmido e sequenciado no mesmo Illumina Instrument (NextSeq2000).
- Foi observada uma alta correlação entre as extrações de sangue seco e as amostras de sangue líquido estabilizado PAX-gene. Por exemplo, foi observada uma correlação de Pearson de 0,89, p < 0,0001 para a assinatura miLung.
- Uma característica (28S rRNAbin-162) que o grupo observou foi “expressa em níveis significativamente mais altos no sangue capilar obtido de pacientes com câncer de pulmão em comparação com os controles, o que é especialmente notável devido aos estágios iniciais do câncer (78,9% estágio IA)”.
- Amostras capilares de Mitra® de 2 x 10 µL foram coletadas de membros da coorte.
Considerações Finais sobre Biópsia líquida para Detecção Precoce do Câncer
Com o avanço das tecnologias analíticas e incríveis avanços no conhecimento científico no espaço do diagnóstico molecular, é possível que vejamos um renascimento na forma como o câncer é detectado, monitorado e finalmente, tratado.
A Biópsia líquida oferece um passo significativo para testes de diagnóstico minimamente invasivos. Também permite a detecção precoce de cânceres quando são muito mais fáceis de tratar em seus estágios iniciais. Se as descobertas deste estudo pudessem ser aproveitadas para desenvolver coletas de sangue domiciliares para exames de detecção precoce do câncer, isso poderia melhorar significativamente a oportunidade e o acesso para que mais pessoas recebessem tratamento precoce que preservasse a vida.