Os pesquisadores desenvolveram um exame de sangue altamente sensível que pode detectar uma proteína-chave produzida pelas células cancerígenas.

O teste mostra-se promissor na detecção precoce do câncer, relatam os pesquisadores.

A maioria dos cânceres se torna mortal por serem discretos, não causando sintomas até que estejam avançados demais para serem tratados. Os cânceres de ovário e gastroesofágico estão entre os mais notórios por esta progressão astuta da doença, muitas vezes levando a diagnósticos em estágio avançado.

Ao contrário de muitos testes de câncer que são de escopo limitado, caros ou dependem de amostragem invasiva de tecido, o novo método é um detector multicâncer de baixo custo que pode detectar a presença da proteína reveladora, conhecida como LINE-1-ORF1p. , em uma pequena quantidade de sangue em menos de duas horas.

“O ensaio tem um potencial inovador como teste de diagnóstico precoce para cancros letais”, diz Michael P. Rout, chefe do Laboratório de Biologia Celular e Estrutural da Universidade Rockefeller. “Esses tipos de instrumentos de detecção ultrassensíveis estão preparados para melhorar os resultados dos pacientes de maneiras transformadoras.”

Detecção de biomarcadores de câncer

A detecção de biomarcadores de câncer é um campo jovem e em crescimento. Existem vários desses biomarcadores, mas eles podem apresentar desvantagens. Alguns requerem biópsias cirúrgicas. Outros são empregados somente após o surgimento dos sintomas, o que pode ser tarde demais para uma intervenção eficaz. A maioria são proteínas humanas normais que variam de pessoa para pessoa, dificultando a interpretação de um único valor. E muitos são direcionados a um câncer específico, estreitando seu alcance.

Mas recentemente, pode ter surgido um novo biomarcador importante para detecção precoce. Essa proteína, conhecida como LINE-1 ORF1p, entrou no radar dos pesquisadores há cerca de uma década. LINE-1 é um retrotransposon, um elemento semelhante a um vírus presente em todas as células humanas que se replica através de um mecanismo de copiar e colar, resultando em uma nova cópia em uma nova posição no genoma. ORF1p é uma proteína produzida em níveis elevados no câncer.

“Os transposons são normalmente expressos no espermatozóide e no óvulo e durante a embriogênese, portanto, há algumas circunstâncias em que há expressão não patobiológica de transposons”, diz o co-autor John LaCava, professor associado de pesquisa especializado na pesquisa LINE-1. “Mas, caso contrário, estes ‘genes saltadores’ são silenciados dentro do genoma, porque a sua atividade cria stress e insultos na célula.”

Na maioria das vezes, o corpo mantém o LINE-1 sob controle.

“Existem camadas de mecanismos que impedem que o LINE-1 seja expresso e produza ORF1p, então podemos usar a presença da proteína como um proxy para uma célula não saudável que não tem mais controle sobre seu transcriptoma”, diz LaCava. “Você não deveria encontrar ORF1p na corrente sanguínea de uma pessoa saudável.”

Nos últimos cinco anos, diz ele, “tornou-se bastante claro que estas proteínas se tornam altamente elevadas na maioria dos cancros”, incluindo muitos dos cancros mais comuns e letais do esófago, cólon, pulmão, mama, próstata, ovários, útero, pâncreas, cabeça e pescoço.

Como as células do carcinoma produzem ORF1p desde o início da doença, os investigadores há muito que procuram um teste sensível e preciso para detectar a ORF1p o mais cedo possível. A capacidade de detectá-lo em pacientes antes que o câncer tenha a chance de se espalhar pode potencialmente salvar vidas.

Nanocorpos personalizados de lhamas

Os pesquisadores Rockefeller se uniram aos principais investigadores do Mass General Brigham, do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering da Universidade de Harvard e do Dana-Farber Cancer Institute, juntamente com outras instituições parceiras, para projetar um ensaio rápido e de baixo custo capaz de detectar ORF1p em plasma, que representa mais da metade do conteúdo do sangue humano.

O novo estudo usa uma tecnologia de detecção baseada em molécula única conhecida como Simoa, desenvolvida pelo coautor David Walt, de Harvard. A equipe Rockefeller contribuiu com nanocorpos personalizados derivados e projetados a partir de lhamas para atuar como reagentes de captura que capturam a proteína ORF1p e como sondas sensíveis para detectá-la.

“Desenvolvemos esses reagentes como parte de nossa missão de capturar e descrever as associações moleculares da ORF1p com outras proteínas no câncer colorretal”, diz LaCava. “Sabíamos que a maioria dos cancros colorrectais têm uma abundância de proteínas LINE-1, por isso raciocinamos que as interacções que formam poderiam estar a desregular as funções celulares normais de uma forma que beneficia o cancro. O isolamento das partículas LINE-1 nos permitiu observar mais de perto essas interações. Mais tarde, ficou claro que os nossos colaboradores em Harvard poderiam utilizar os mesmos reagentes para o seu ensaio de desenvolvimento de biomarcadores, por isso partilhámo-los.”

Os pesquisadores descobriram que o ensaio foi altamente preciso na detecção de ORF1p em amostras de sangue de pacientes com uma variedade de tipos de câncer, incluindo câncer de ovário, gastroesofágico e colorretal. Custa menos de US$ 3 para produzir e retorna resultados rápidos.

“Ficámos chocados com o quão bem este teste funcionou em todos os tipos de cancro”, diz Martin Taylor, do departamento de patologia do Massachusetts General Hospital e principal autor do estudo publicado na revista. Descoberta do Câncer.

Os pesquisadores também analisaram o plasma de 400 pessoas saudáveis ​​com idades entre 20 e 90 anos que doaram sangue ao Mass General Brigham Biobank; ORF1p foi indetectável em 97–99% deles. Das cinco pessoas que tinham ORF1p detectável, descobriu-se que a pessoa com o nível mais alto, seis meses depois, tinha câncer de próstata avançado.

Resposta à terapia do câncer

Outro uso potencial do ensaio é monitorar como um paciente está respondendo à terapia contra o câncer. Se o tratamento for eficaz, o nível de ORF1p no sangue do paciente deve cair, diz LaCava. Numa parte do estudo, os investigadores estudaram 19 pacientes em tratamento de cancro gastroesofágico; nas 13 pessoas que responderam ao tratamento, os níveis de ORF1p caíram abaixo do limite de detecção do ensaio.

O rastreamento da proteína poderia ser potencialmente incorporado aos cuidados de saúde de rotina, diz LaCava. “Durante um período saudável da sua vida, você poderia medir seus níveis de ORF1p para estabelecer uma linha de base. Em seguida, seu médico ficaria atento a quaisquer picos nos níveis de ORF1p, o que poderia ser um indicativo de uma mudança em seu estado de saúde. Embora possa haver algumas pequenas flutuações de ORF1p aqui e ali, um pico seria um motivo para uma investigação mais profunda.”

Os resultados do estudo também ilustram o imenso potencial dos reagentes de nanocorpos gerados através do estudo da interatômica, diz Rout. A Interactômica busca compreender as interações dinâmicas dos milhões de componentes individuais de uma célula, particularmente suas proteínas e ácidos nucléicos. Essas interações formam complexos macromoleculares que transmitem informações e controlam o comportamento celular. Mudanças patogênicas nessas interações estão subjacentes a todas as doenças.

“Há uma necessidade essencial de ferramentas muito melhores para revelar e dissecar interactomas que está apenas começando a ser atendida”, diz Rout. “Para esse fim, colaboramos frequentemente com outras instituições no desenvolvimento de reagentes, como os nossos nanocorpos derivados de lhama. Os produtos resultantes não são meras ferramentas de investigação – têm um enorme potencial nas mãos dos médicos.”

Fonte: Estudo original