Caraterização do perfil genómico do carcinoma pulmonar

Abstract

O carcinoma pulmonar (CP) é a neoplasia mais comum em todo o mundo, e também a principal causa de morte por cancro. Aproximadamente 85% dos tumores do pulmão diagnosticados correspondem a carcinomas de não pequenas células (CPNPC) e destes, aproximadamente, 30% são carcinomas de células escamosas (CPCE), e 50% adenocarcinomas (ADC). A deteção destes tumores em estadios iniciais e a identificação de alterações associadas a um elevado risco de recidiva, ou que permitam prever a progressão clínica, permanecem como questões desafiantes na prática clínica. Deste modo, pretendeu-se com este estudo caracterizar o perfil genómico do CP, de forma a contribuir nomeadamente para o desenvolvimento de soluções de diagnóstico, direccionamento e personalização do tratamento, procurando reduzir o número de mortes por CP e os custos de saúde associados a esta doença. Neste estudo foram identificadas diversas alterações genómicas concordantes com as alterações descritas na literatura como associadas ao CP, bem como algumas regiões cromossómicas e/ou genes com forte possibilidade de estarem envolvidos na carcinogénese pulmonar. Por aCGH, embora os ADC não tenham revelado correspondência em termos de alterações genómicas nos diferentes estadios TNM, nos CPCE foram detectadas alterações concordantes em ganho em 3q, 5p, 7, 8q, 12, 15q, 17q, 19, 20 e 22q e, em perda, em 3p, 4p, 5q, 8p, 9p, Xp e Y, que poderão ter potencial para diagnóstico. Os genes PIK3CA, SOX2 e MYC revelaram, por aCGH, ser os genes mais alterados em CP. Os resultados obtidos com a técnica de MLPA permitiram, na generalidade, comprovar os resultados obtidos por aCGH. Foram identificadas alterações em elevado número de cópias nos genes PIK3CA, FGFR1 e PTEN, por MLPA, no CPCE. Para além disso, o gene FKBP8 apresentou a percentagem de alteração mais elevada, por MLPA, revelando ter potencial como um futuro biomarcador no CP. A análise, através destas duas metodologias, permitiu diferenciar ADC de CPCE, exibindo este último um maior número de alterações. Alterações em ganho e em perda dos genes PIK3CA e PTEN, respectivamente, parecem ser caraterísticas de CPCE. A estratégia direcionada de Touch FISH permitiu validar o aCGH e o MLPA, revelando ser eficaz na deteção de regiões específicas associadas ao CP. O conhecimento prévio do perfil metabonómico dos tipos histológicos analisados foi correlacionado de forma exploratória com o perfil genómico obtido neste estudo, destes mesmos tumores. A sobre-expressão aumentada dos oncogenes MYC, PIK3CA e AKT1 parece estar envolvida na glicólise e glutaminólise, dado o aumento de lactato e glutamina verificados previamente nestes casos.

Lung Cancer (LC) is the most common malignancy in the world and the leading cause of cancer death. Approximately 85% of lung tumors are Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC), and of these, approximately 30% are Squamous Cell Lung Cancer (SCLC) and 50% Adenocarcinomas (ADC). The detection of these tumors in early stages and the identification of characteristics associated with a high risk of recurrence or with the prediction of clinical progression, remain challenging issues in clinical practice. Therefore, the aim of this study was to characterize the genomic profile of LC in order to contribute to the development of diagnostic solutions, targeted and personalized treatment, ultimately seeking to reduce the number of deaths from lung cancer and health costs associated with this disease. This study identified several genomic alterations consistent with the changes described in literature as being associated to LC, as well as certain chromosomal regions and/or genes with strong possibility of being involved in pulmonary carcinogenesis. Although ADC have not shown any correspondence in terms of genomic changes in different TNM stages, with aCGH, the SCLC alterations were consistent for gains in 3q, 5p, 7, 8q, 12, 15q, 17q, 19, 20 and 22q, and losses in 3p, 4p, 5q, 8p, 9p, Xp and Y, which may have diagnostic potential. The PIK3CA, SOX2 and MYC genes were revealed, by aCGH, to be the most altered genes in LC. The results obtained with MLPA technique allowed, in general, to demonstrate the results obtained by aCGH. Changes of copy numbers were identified in PIK3CA, FGFR1 and PTEN genes, by MLPA in SCLC. In addition, the gene FKBP8 presented the highest percentage change by MLPA, revealing potential as a biomarker of LC in the future. The analysis through these two methods, allowed to distinguish ADC from SCLC, being SCLC the one that showed a larger number of changes. Alterations in gain and loss of genes PIK3CA and PTEN, respectively, seem to be characteristic of SCLC. The targeted strategy of Touch FISH allowed us to validate the aCGH and MLPA results, proving to be effective in the detection of changes in specific regions associated with LC. Previous knowledge of the metabonomics profile of histological types was correlated in an exploratory manner with the genomic profile obtained in this study, of these same tumors. Overexpression of MYC, AKT1 and PIK3CA oncogenes could be correlated with the increase in lactate and glutamine previously recorded in these cases.