Estratégias para identificação de biomarcadores moleculares de resposta a quimioterapia em oncologia

Na era da oncologia molecular, a identificação de biomarcadores moleculares é de extrema importância, visto que estes podem levar a substancial melhoria na avaliação prognóstica e predição de resposta à terapia em pacientes com câncer. Baseando-se nestas premissas, este trabalho teve por objetivo principal identificar potenciais biomarcadores em oncologia para a avaliação da predição de resposta ao tratamento. Para tal, diferentes estratégias experimentais foram adotadas. Este projeto consiste em três estudos: no primeiro foram avaliados os níveis de expressão de mRNA de dois genes envolvidos na regulação da apoptose (XIAP e XAF-1) em pacientes com câncer de bexiga e sua correlação com a resposta ao tratamento neoadjuvante. Avaliamos a significância prognóstica da expressão de mRNA de XAF1 e XIAP, bem como sua correlação com dados clínicos e patológicos. No segundo estudo, utilizando o mesmo grupo de pacientes, foi analisado o perfil de expressão gênica por microarray na busca por clusters de genes que estratifiquem grupos de pacientes em subgrupos clinicamente relevantes em relação à resposta ao tratamento. Finalmente, no terceiro estudo foi analisado o impacto da metilação na regulação da expressão gênica de XAF1, um putativo gene supressor de tumor em linhagens celulares de câncer de pulmão. Além disso, utilizamos a linhagem H460 de carcinoma pulmonar de células não pequenas (CPCNP) para investigar os efeitos do tratamento com um agente inibidor da metilação do DNA (5-Aza-dC) na expressão de XAF1 e sua correlação com a indução da apoptose pelo agente citotóxico cisplatina. O denominador comum a estes 3 estudos foi a busca por biomarcadores com capacidade de predizer a resposta de pacientes ao tratamento. Em nossos resultados, identificamos uma correlação entre a expressão de XAF1 e a resposta clínica de pacientes com câncer de bexiga. Além disso, obtivemos um perfil de expressão gênica que se correlacionou com resposta clinica de pacientes com câncer de bexiga. Ao explorar estratégias de regulação gênica por epigenética, identificamos o gene XAF1 como um potencial alvo terapêutico no câncer de pulmão. Os resultados sugerem que XAF1 possa ser utilizado como parte de um painel de biomarcadores epigenéticos para detecção e prognóstico de câncer de pulmão. Acreditamos que este trabalho contribuiu para o avanço na identificação de biomarcadores em oncologia. A experiência adquirida na identificação das limitações metodológicas será útil para pautar esforços futuros de estudos com biomarcadores no nosso grupo e podem nortear um futuro programa de biomarcadores no INCA, explorando o acervo do Banco Nacional de Tumores (BNT-INCA)

In an era of molecular oncology, the identification of biomarkers is of critical importance since it could lead to a substantial improvement in prognostic evaluation and predictio of response to therapy in cancer patients. Based on this Premises this work has the objective of identifying potential biomarkers in oncology to evaluate the patient’s response to therapy. In order to do that, different experimental strategies were explored. This project consists of three main studies: In the first study we investigated whether mRNA expression of the apoptosisassociated genes, XAF1 and XIAP in bladder cancer patients correlates with response to neoadjuvant treatment. The prognostic significance of XAF1 and XIAP mRNA expression as well as the correlation with several clinical and pathological findings was evaluated. On the second study, utilizing the same patient group, we have analysed gene expression profiles by microarray in the search for gene clusters that stratified patients into clinical relevant subgroups accordingly to their response to treatment. Finally, in the third study we investigated impact of methylation in the regulation of gene expression of the putative tumor suppressor gene XAF1 in lung cancer cell lines. In addition, we utilized the NSCLC cell line H460 to investigate the effects of the treatment with a DNA methylation inhibitor (5-Aza-dC) on XAF1 expression and its correlation with apoptosis induction by the cytotoxic agent cisplatin. The common denominator to these three studies was the search for biomarkers capable of predicting the patient’s response to therapy. In our results we identified a correlation between XAF1 gene expression and patient’s clinical response in bladder cancer. In addition, we obtained a gene expression profile that correlated with the patient’s clinical response in bladder cancer. While exploring epigenetic strategies, we identified the gene XAF1 as a potential therapeutic target in lung cancer. The results suggested that XAF1 could be used as part of an epigenetic biomarker panel for the detection and prognostic of lung cancer. We believed that this work have contributed for the advancement of biomarker identification in oncology. The experience acquired in the identification of experimental limitations could be useful in our future studies with biomarker identification and could also help the development of our biomarker program at INCA exploring the collection from our National Tumor Bank (BNTINCA)