Identificação e desenvolvimento de biomarcador para câncer de pulmão de não-pequenas células : o potencial prognóstico da cofilina-1

Abstract

O câncer de pulmão é responsável por aproximadamente 13% do total de casos de neoplasias malignas e por cerca de 1.4 milhões de mortes por ano em todo mundo. Esta neoplasia apresenta-se sob dois principais subtipos: câncer de pulmão de pequenas células (CPPC) e câncer de pulmão de não-pequenas células (CPNPC). Cerca de 85% dos casos de câncer de pulmão são do tipo CPNPC. Os sinais e sintomas são secundários ao crescimento do tumor primário, ao comprometimento lobo-regional, à disseminação à distância, ou são secundários às síndromes paraneoplásicas. Essas características refletem diretamente sobre as taxas de mortalidade; de cada 100 novos casos, 80 são inoperáveis e a maioria morre dentro de 3 anos. Isso significa que, apesar dos diversos avanços no diagnóstico e tratamento, o prognóstico do câncer de pulmão permanece sendo extremamente ruim, com sobrevida média de 10 meses, e cumulativa total em 5 anos de aproximadamente 12%. Atualmente, o prognóstico e a decisão terapêutica de pacientes com câncer de pulmão é baseada no TNM, Embora esse seja o procedimento considerado padrãoouro entre os profissionais de saúde, ele não leva em consideração características biológicas do tumor. Nesse contexto, a identificação de biomarcadores para câncer pode agregar importantes informações ao já estabelecido sistema TNM e resultar em tratamentos mais eficientes e em menores taxas de mortalidade. Existem 5 fases distintas que conceitualizam o desenvolvimento de um biomarcador tumoral. Através dessas fases consecutivas, é possível que se desenvolvam ferramentas úteis para triagem populacional, capazes de serem implementadas na rotina clínica para predição de desfecho do paciente, resposta terapêutica e monitoramento da doença. O presente projeto avaliou o valor prognóstico dos principais genes citados na literatura como potenciais biomarcadores para CPNPC, e verificou-se que nenhum deles apresentou significância na correlação estatística que indica poder prognóstico. Além disso, identificamos e validamos o papel prognóstico da cofilina-1 por meio de dados de microarranjo e quantificação de seu imunoconteúdo em biópsias de CPNPC. Para tanto, fizemos uso de meta-análise de bancos de dados e análise densitométrica das reações imuno-histoquímicas, seguida de correlação com dados de grau de diferenciação tumoral, classificação histológica, sexo, idade e desfecho relativo a cada caso. Além disso, desenvolvemos um método de baixo custo, fácil execução e ampla aplicação e reproducibilidade, capaz de quantificar a proteína em amostras biológicas, com potencial para ser implementado na rotina clínica e aplicamos esse método em uma coorte restrospectiva de CPNPC. Confirmamos assim o papel prognóstico da cofilina-1. Estes achados seguem a lógica das fases de desenvolvimento de um biomarcador e representam um grande passo no seu processo de validação.

Lung cancer accounts for approximately 13% of all malignant tumor cases and for about 1.4 million deaths per year worldwide. This cancer has two main subtypes: Small Cell Lung Cancer (SCLC) and Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC). About 85% of cases of lung cancer are NSCLC type. The signs and symptoms are secondary to the primary tumor growth, to regional lobe commitment and distant spread, or are secondary to paraneoplastic syndromes. These features reflect directly on mortality rates; 80 in every 100 new cases are inoperable and most die within 3 years. This means that, despite many advances in diagnosis treatment, the prognosis of lung cancer remains extremely poor, with median survival of 10 months, and total cumulative survival in 5-year of approximately 12%. Currently, prognosis and therapeutic decisions in patients with lung cancer is based on TNM. Although this procedure is considered gold standard among health professionals, it does not take into account the biological characteristics of the tumor. In this context, the identification of cancer biomarkers may add important information to the already established TNM system and result in better treatments and lower mortality rates. There are five distinct phases that conceptualize a tumor biomarker development of. Through these successive phases, it is possible to develop useful tools for population screening, capable of implementation in clinical practice for prediction of patient outcome, therapeutic response and disease monitoring. This project evaluated the prognostic value of major genes mentioned in literature as potential biomarkers for NSCLC and found that none of them showed statistical significance in the correlation that indicates prognostic power. It also identified and validated the prognostic role of cofilin-1 by microarray data and quantification of their immunocontent in biopsies of NSCLC. For this purpose, we used data metaanalysis and immunohistochemical reactions densitometric analysis, followed by correlation with data from tumor grade, histological classification, sex, age and outcome for each case. In addition, we developed a low-cost protocol, of easy implementation and wide application and reproducibility, able to quantify the protein in biological samples, with the potential to be implemented in clinical practice. We applied this method in a retrospective cohort of NSCLC and confirm the prognostic role of cofilin-1. These findings follow the logical phases of biomarker development and represent a major step in its validation process.