O mapeamento ideal do genoma oferece um método de alta resolução para ver melhor e, em seguida, direcionar as variantes genéticas causadoras de câncer

A tecnologia que permite um olhar de alta resolução sem precedentes para todas as variantes estruturais em nossos genes que são conhecidas por causar câncer pode superar os testes padrão usados ​​hoje para cânceres de sangue comuns, como leucemia, relatam os pesquisadores.

É chamado de mapeamento óptico do genoma, ou OGM, uma ferramenta de pesquisa de longa data que agora está chegando aos cuidados de saúde.

Agora, o primeiro estudo para padronizar precisamente como usar OGM para pacientes com uma ampla gama de cânceres de sangue indica que pode duplicar o que os testes existentes encontram, fornecer uma melhor visão sobre as variantes que esses testes identificam e encontrar variantes adicionais, informações que devem melhorar resultados do paciente.

“Este é o primeiro estudo a tentar padronizar a maneira como precisamos investigar essas mudanças estruturais na malignidades hematológicas usando OGM para pacientes”, diz Ravindra Kolhe, MD, Ph.D., patologista molecular e presidente interino do Departamento de Patologia do Medical College of Georgia na Augusta University.

“O ponto principal é que, usando uma tecnologia como essa, seremos capazes de fazer um diagnóstico melhor e mais específico, classificar melhor o câncer, fornecer um melhor prognóstico com base nessa classificação e permitir melhores escolhas terapêuticas”, diz Kolhe, autor correspondente do estudo publicado na O Jornal de Diagnóstico Molecular.

As descobertas demonstram o potencial do OGM como um teste de linha de frente no diagnóstico de câncer de sangue ou malignidades hematológicas, diz Kolhe, diretor associado de genômica do Georgia Cancer Center. Freqüentemente, mais de um dos três testes atuais são feitos em um único paciente, e o OGM pode eliminar a necessidade de vários testes, dizem os investigadores.

O OGM permite uma visão direta do DNA que, como o nome da tecnologia indica, fornece uma perspectiva 20.000 vezes mais próxima do que a cariotipagem convencional comumente usada. A cariotipagem, que procura anormalidades cromossômicas, é uma das técnicas utilizadas para analisar cânceres de sangue. Outros incluem o microarranjo cromossômico, que procura por deleções ou duplicações genéticas em uma resolução mais alta do que a do cariótipo, mas nem perto da do OGM; e hibridização in situ fluorescente, ou FISH, que também analisa diretamente o DNA, mas em uma escala muito menor e com menos alta resolução do que o OGM.

Um problema-chave tem sido a resolução comparativamente baixa das tecnologias, que Kolhe compara a olhar para o céu a olho nu.

“Isso é conhecido como mapeamento do genoma completo”, diz Kolhe. “Isso parece abranger todo o genoma para variantes estruturais”.

O DNA é uma unidade fundamental do nosso material genético que nos torna, genes são segmentos do nosso DNA e o DNA é transportado em cromossomos que são encontrados em nossas células. São os sintomas do paciente e uma observação tipicamente subseqüente das células do sangue que primeiro indicam a presença do câncer. Mas são essas variantes estruturais nos genes nessas células que são uma das principais causas de câncer e podem dizer o tipo e o estágio específicos do câncer, diz Kolhe.

As variações estruturais, que podem alterar a função normal do gene em um mecanismo de promoção do câncer, incluem coisas como duplicação ou exclusão de um gene e dois genes trocando de lugar em um processo chamado translocação que, por exemplo, pode tornar o gene mais ativo. Os genes podem até “cair”, o que pode ser problemático se, por exemplo, um desses genes for um supressor de tumor natural como o gene p53.

Kolhe observa sua frustração ao longo dos anos ao observar as descobertas de técnicas de baixa resolução, como o cariótipo, que impediram a identificação de variantes estruturais específicas.

Por exemplo, com as tecnologias padrão de hoje, os patologistas têm uma categoria chamada “leucemia cariotipicamente normal”, um verdadeiro oxímoro, diz ele, porque há claramente uma ou mais anormalidades causando o câncer, mas os patologistas que as procuram não podem vê-las e/ou não pode vê-los bem.

Kolhe e colegas do MCG, Departamento de Patologia da Emory University e Bionano Genomics Inc., com sede em San Diego, que desenvolveu um sistema OGM chamado Saphyr, decidiram analisar como padronizar o uso do OGM na análise de uma ampla variedade de cânceres de sangue e ver como sua descobertas se comparam aos métodos atuais.

Eles analisaram 59 amostras de sangue, células isoladas, gânglios linfáticos e medula óssea, algumas delas várias vezes para fins de validação. Os pacientes tinham uma variedade de cânceres de sangue comuns, como Leucemia linfocítica crônica e linfoma, e havia 10 amostras de controle de indivíduos sem câncer. Um ou mais dos testes padrão foram realizados nas amostras de cada paciente, incluindo 10 amostras de leucemia classificadas como normais por cariótipo, 45 classificadas como casos simples, o que significa que havia menos de quatro variantes estruturais encontradas e 14 como complexas com quatro ou mais variantes .

Como exemplos do que o OGM encontrou, ele confirmou todas, exceto duas das 164 variantes encontradas pelos métodos tradicionais. Mas nas 10 amostras de leucemia que foram classificadas como normais pelo cariótipo, variações estruturais foram detectadas em 40% pelo OGM. Sete das amostras que foram classificadas como simples por FISH e cariótipo apresentaram quatro ou mais aberrações, o que classificaria os cânceres como complexos. Cinco das sete amostras classificadas como simples com base apenas no teste FISH mostraram quatro ou mais aberrações com OGM, e OGM foi capaz de delinear ainda mais algumas variantes individuais em ambos os grupos. Por exemplo, na leucemia linfocítica crônica, o OGM foi capaz de distinguir alterações mínimas em deleções comuns associadas ao câncer que mudaram o prognóstico de bom para ruim. Também foi capaz de detectar 106 novas fusões de genes. As fusões gênicas ocorrem quando um novo gene resulta da junção de partes de dois genes, o que pode levar ao desenvolvimento de alguns tipos de câncer, de acordo com o National Cancer Institute. Técnicas atuais como FISH não são proficientes na identificação de novas fusões de genes.

Kolhe observa que o uso de OGM deve resultar em pelo menos 20% dos pacientes obtendo uma mudança na classificação de sua malignidade, digamos de risco baixo para leve, o que faz diferença nas opções de tratamento. Esses diagnósticos mais refinados são necessários para otimizar o uso do número sem precedentes de opções de tratamento direcionadas hoje, observa ele.

“Nosso primeiro objetivo foi confirmar essas anormalidades com esta técnica”, diz Kolhe. “Além disso, mostramos que o mapeamento óptico do genoma adiciona uma camada substancial de informações clinicamente relevantes sobre esse paciente”.

A padronização da técnica foi necessária para estabelecer precisamente como usar OGM em pacientes para obter resultados precisos e consistentes.

Outros investigadores também têm explorado o potencial do OGM em cânceres específicos como leucemias linfoblásticas agudas e grupos maiores de Câncer tipos também.

Já existe algum movimento em lugares como Europa e Canadá para se afastar de abordagens de longa data como FISH e avançar para OGM. Kolhe espera que as informações recém-publicadas sobre como usar OGM para pacientes ajudem a fazer o mesmo neste país.

No final deste mês, o Georgia Cancer Center será o primeiro a usar OGM para atendimento de pacientes nos Estados Unidos, diz Kolhe. Embora muitos centros não tenham a tecnologia OGM, os provedores podem enviar as células dos seus pacientes para o Georgia Esoteric and Molecular Lab do MCG para testes eficazes imediatamente.

Há variantes estruturais você pode nascer com, que são responsáveis ​​por distúrbios genéticos, ou você pode adquiri-los por meio de exposições ambientais, como fumaça de cigarro ou obesidade.