Estado actual e desenvolvimento de técnicas de diagnóstico molecular no diagnóstico e tratamento individualizado do cancro colorrectal

  Resumo: Técnicas de diagnóstico molecular sólidas são a base e o pré-requisito para um tratamento individualizado. A relação entre o tratamento individualizado e a eficácia, e o prognóstico dos pacientes com tumores malignos está a receber cada vez mais atenção. As técnicas de diagnóstico molecular demonstraram grandes vantagens na investigação e aplicação clínica da avaliação do risco, diagnóstico precoce, tipagem molecular, previsão do comportamento biológico dos tumores, avaliação do prognóstico, rastreio de medicamentos e monitorização da eficácia dos tumores malignos. A selecção dos medicamentos antitumoral mais apropriados para diferentes pacientes através de técnicas de diagnóstico molecular tornou-se uma via necessária para melhorar a eficácia, reduzir os efeitos adversos e a carga económica no tratamento do cancro colorrectal.  O cancro colorrectal é um tumor maligno comum do tracto gastrointestinal, responsável pelo segundo maior número de tumores gastrointestinais. O local mais comum é o recto e a junção entre o recto e o cólon sigmóide, representando 60% dos casos. A sua taxa de incidência aumenta com a idade, a partir dos 40 anos de idade e atingindo um pico aos 60-75 anos. O cancro colorrectal tem uma clara distribuição geográfica e um factor hereditário familiar. A incidência é mais elevada na América do Norte e Europa Ocidental, e o cancro colorrectal é a segunda maior causa de morte de todos os cancros nos Estados Unidos. Os dados mostram que o cancro colorrectal saltou para o terceiro lugar no ranking da incidência de tumores na China, e com a urbanização crescente e o envelhecimento da população, espera-se que a incidência de cancro colorrectal na China continue a aumentar no futuro, tornando a situação de prevenção e controlo do cancro colorrectal muito grave. Nos últimos anos, como a relação entre o tratamento individualizado e a eficácia e prognóstico dos pacientes com tumores tem recebido uma atenção generalizada e atenção dos oncologistas clínicos, o tratamento individualizado do cancro colorrectal tornou-se um ponto de acesso crescente, e o pré-requisito para se conseguir um tratamento individualizado é a aplicação de técnicas específicas de diagnóstico molecular. Actualmente, as técnicas de diagnóstico molecular têm sido amplamente utilizadas em vários aspectos do diagnóstico precoce, tipagem molecular, comportamento biológico, prognóstico, rastreio de medicamentos e monitorização da eficácia de tumores malignos, etc. A investigação sobre o diagnóstico e tratamento individualizado do cancro colorrectal é relativamente madura, mas ainda precisa de ser activamente explorada.  A tecnologia de diagnóstico molecular é a monitorização directa dos genes relacionados com doenças e dos seus produtos para explorar os mecanismos de ocorrência e desenvolvimento de doenças a nível molecular, e para fornecer informação sobre a estrutura e níveis de expressão do material genético, informação epigenética, e a estrutura e estado de expressão dos genes envolvidos no metabolismo dos medicamentos anti-tumorais em doentes com tumores. Isto fornecerá informação chave e base de decisão para a prevenção e diagnóstico de doenças, avaliação da eficácia e prognóstico, etc. O nascimento do diagnóstico molecular moderno na medicina preditiva remonta a 1978. Kan et al[1], um famoso cientista chinês-americano, aplicou pela primeira vez a hibridação molecular do ADN em fase líquida para realizar com sucesso o diagnóstico genético da anemia falciforme, marcando o início da era do diagnóstico genético molecular em testes clínicos e diagnósticos. Com o melhoramento contínuo e a maturação das técnicas de diagnóstico genético molecular, os campos e aplicações do diagnóstico genético molecular têm vindo a expandir-se. Em particular, a introdução da tecnologia de reacção em cadeia da polimerase (PCR) em meados da década de 1980 e o lançamento do Projecto Genoma Humano no início dos anos 90 promoveram ainda mais o desenvolvimento da tecnologia de diagnóstico genético molecular. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de testes genéticos e ferramentas de análise genética, as técnicas de diagnóstico molecular têm continuado a inovar, especialmente no diagnóstico de doenças genéticas e oncológicas. Actualmente, as técnicas de testes moleculares mais maduras incluem chips genéticos, hibridação in situ fluorescente, blotting de RNA, microarrays de proteínas, blotting de proteínas e citometria de fluxo [2]. Para realizar um tratamento individualizado, é particularmente importante explorar marcadores moleculares altamente sensíveis e específicos. Os principais marcadores utilizados actualmente na investigação básica e clínica utilizando técnicas de diagnóstico molecular incluem: 1 marcadores ao nível do ADN, mutações de genes, polimorfismos de nucleótidos únicos, alterações no número de cópias de ADN, anomalias cromossómicas, metilação anormal; 2 marcadores ao nível do ARN, expressão de factores de transcrição e micro ARN níveis; 3 marcadores e assinaturas ao nível das proteínas, factores de crescimento, receptores de superfície celular, estado de fosforilação das proteínas, e peptídeos libertados para o soro pelas células tumorais [2]. A monitorização de parâmetros tais como mutações genéticas, níveis de expressão de mRNA e genotipagem nos tecidos tumorais fornece uma base científica para o tratamento clínico individualizado, melhorando a eficácia da terapia medicamentosa e reduzindo os efeitos secundários tóxicos dos fármacos. Actualmente, uma variedade de protocolos de testes a nível molecular foram incorporados nas directrizes clínicas para o tratamento individualizado de tumores.  O conceito e significado da terapia individualizada A terapia individualizada baseia-se na informação de cada paciente para desenvolver um plano de tratamento, geralmente baseado nas diferenças na composição ou expressão dos genes para avaliar o efeito terapêutico ou efeitos secundários tóxicos do paciente, e para fornecer o tratamento medicamentoso mais apropriado para cada paciente[3]. No Nei Jing do Imperador, o conceito de tratamento individualizado está plenamente reflectido na teoria médica chinesa do tratamento baseado na evidência, que se baseia no princípio de “tratar a mesma doença de forma diferente e tratar doenças diferentes da mesma forma”. Visa melhorar a orientação do tratamento, proteger os pacientes de atrasos na escolha de medicamentos eficazes devido ao uso ineficaz de medicamentos de acordo com a experiência e/ou orientações, reduzir ou evitar os efeitos adversos dos medicamentos quimioterápicos no organismo, e reduzir a carga psicológica e económica dos pacientes para maximizar a sua O tratamento de pacientes com tumor também pode ser efectuado com o objectivo de prolongar o seu período de sobrevivência. Nos últimos anos, a investigação e exploração do tratamento individualizado de pacientes com tumores tornou-se o foco dos oncologistas, e a tecnologia de diagnóstico molecular perfeita é a base e pré-requisito para o tratamento individualizado.  As técnicas de diagnóstico molecular podem ser usadas para prever pacientes com elevado risco de desenvolver cancro colorrectal ou para diagnóstico precoce. As técnicas de diagnóstico molecular podem prever pessoas com elevado risco de desenvolver tumores relacionados, especialmente aquelas com antecedentes familiares de tumores, detectando alterações em certos genes; ou detecção precoce de pacientes com tumores iniciais insidiosos e adopção atempada de intervenções eficazes, o que pode melhorar muito a taxa de cura e reduzir a mortalidade. Os resultados deste estudo são os seguintes A investigação actual descobriu que cerca de 1/4 das famílias de doentes com cancro colorrectal têm uma história familiar de cancro, metade das quais são também tumores gastrointestinais. Em 2008, foi realizado um estudo para detectar a instabilidade dos microssatélites e MLH1 (49%), MSH2 (38%) e MSH6 (38%). Os resultados de um estudo de 2008 que analisou 500 doentes com cancro do cólon para a síndrome de Lynch (cancro colorrectal específico do sítio hereditário) medindo a instabilidade dos microssatélites e a expressão de quatro proteínas de reparação de incompatibilidade, MLH1 (38%), MSH6 (9%) e PMS2 (2%), mostraram que estes dois métodos eram 100% e 94% eficazes no rastreio da síndrome de Lynch, respectivamente [4]. ) Directrizes de Prática Clínica em Oncologia recomendaram a utilização desta técnica de diagnóstico para rastrear a síndrome de Lynch em pacientes com cancro colorrectal recentemente diagnosticado, com um caso de síndrome de Lynch detectado em cada 35 pacientes com cancro colorrectal recentemente diagnosticado. Portanto, a aplicação de técnicas específicas de diagnóstico molecular pode identificar pessoas com elevado risco do tumor correspondente ou do segundo cancro primário numa fase precoce e proporcionar intervenções atempadas e eficazes, que podem reduzir grandemente a incidência e a taxa de mortalidade do cancro.  3.2 Estadiamento molecular do cancro colorrectal Em comparação com o estadiamento tradicional do tumor com base nas características morfológicas das células tumorais ao microscópio, a principal diferença entre as técnicas de diagnóstico molecular do estadiamento do tumor é que podem analisar os tumores a nível molecular de uma forma mais subtil e precisa, e depois avaliar com maior precisão o comportamento biológico dos tumores e o prognóstico do paciente, e, em última análise, orientar o tratamento clínico individualizado. O estadiamento de TNM baseado na anatomia do tumor, que é correntemente utilizado na prática clínica, é incapaz de classificar a heterogeneidade dos tecidos suficientemente bem para fazer julgamentos precisos sobre o prognóstico e prognóstico do paciente, o que torna necessário o estadiamento molecular do cancro do cólon. N. Jewel Samadder et al [5], Department of Gastroenterology, University of Utah Cancer Institute, Salt Lake City, Utah, EUA, utilizaram uma grande amostra para validar a correlação entre as características clinicopatológicas dos doentes com cancro colorrectal e o estadiamento molecular do cancro colorrectal com base em estudos anteriores e descobriram que o estadiamento molecular actualmente proposto pode desempenhar um papel na determinação do estadiamento de TNM e na sobrevivência do cancro colorrectal, mas também salientaram que, para validar estas descobertas, ainda existem mais dados clínicos São necessários mais dados clínicos para validar estes resultados.  3.3 Marcadores tumorais para colorrectal As técnicas de diagnóstico molecular mais estabelecidas utilizadas no diagnóstico e gestão do cancro colorrectal são a detecção da CEA e CA199, uma glicoproteína produzida por tecidos cancerígenos colorrectais, que pode ser utilizada como antigénio para desencadear uma resposta imunitária nos doentes e pode ser amplamente encontrada em cancros gastrointestinais de origem endodérmica, mas não é um marcador específico de malignidade e é apenas de valor diagnóstico secundário. O CA199 é um marcador de tumores tipo mucina glicoproteína, um glicolipídeo nas membranas celulares, com o nome do seu reconhecimento pelo anticorpo monoclonal murino 116NS19-9, e é o marcador mais sensível reportado até à data para o cancro pancreático, bem como para os tumores gastrointestinais presentes na circulação. CEA combinado com CA199 reflecte a possibilidade da presença de tumores e é um melhor marcador tumoral para julgar a eficácia, progressão da doença, monitorização e estimativa do prognóstico do cancro colorrectal, mas a sua especificidade não é forte, a sensibilidade não é elevada e o seu papel no diagnóstico precoce do tumor não é óbvio. Com a exploração de investigação da tecnologia de diagnóstico molecular, um antigénio esfingolipídeo sialilado CA242, que tem uma sensibilidade de 60%-72% para o cancro colorrectal, é um marcador de tumor relativamente novo aplicado na prática clínica.  3.4 Para orientar o tratamento do cancro colorrectal A quimioterapia continua a ser uma das modalidades mais importantes no tratamento do cancro colorrectal. O objectivo da quimioterapia oncológica é melhorar a eficácia e reduzir os efeitos tóxicos através de regimes de tratamento individualizados. Devido a diferenças genómicas individuais e heterogeneidade tumoral, indivíduos diferentes com as mesmas características clinicopatológicas podem responder de forma diferente ao mesmo agente quimioterápico ou regime quimioterápico. Em doentes com recaídas, a eficácia da dosagem empírica é de apenas 10-30%. O Dr. Tabernero [6] e os seus colegas realizaram dados de expressão genética em 188 doentes com cancro colorrectal de fase I-IV para determinar Um sistema de classificação para o estadiamento molecular do desenvolvimento do cancro colorrectal. Identificaram três grandes subtipos intrínsecos de cancro colorrectal (A, B, C). 543 amostras de tumores com doença de fase II ou III foram subsequentemente incluídas para validar o sistema de classificação. Destes, 21,5% eram do subtipo A, 62,0% do subtipo B e 16,5% do subtipo C. Os doentes com tumores do subtipo C tendiam a ter o pior prognóstico e eram uma classe de fenótipos de expressão genética mesenquimatosa que não beneficiavam de quimioterapia adjuvante com fluorouracil (5-FU). Os pacientes com subtipos A ou B têm um melhor prognóstico clínico, têm um fenótipo de células epiteliais e proliferativas mais elevado e podem beneficiar de quimioterapia adjuvante com 5-FU. Os subtipos destes são potencialmente relevantes do ponto de vista clínico e as diferenças entre eles residem nos seus resultados biológicos e clínicos e, por conseguinte, requerem estratégias de tratamento diferentes. Cetuximab é um anticorpo de imunoglobulina quimérico de rato humano que liga e inibe o EGFR. outro agente semelhante, o panitumumab, é um anticorpo monoclonal totalmente humanizado que inibe o EGFR. Em 2009, a NCCN e a Sociedade Americana de Oncologia Clínica recomendaram que todos os pacientes com cancro colorrectal metastático avançado fossem testados para o estado do gene KRAS antes do tratamento, e que os genes KRAS do tipo selvagem fossem utilizados como agente anti-EGFR de escolha. O gene KRAS como marcador molecular para a selecção da terapia medicamentosa anti-EGFR [7]. A dose tolerável eficaz para os inibidores das vias VEGF, EGFR, mTOR e HER2 é também actualmente mais difícil de definir devido à toxicidade superimposta ou desconhecida. Só através do esclarecimento de marcadores biopreditivos ou mecanismos de resistência a tumores primários e secundários é que podemos seleccionar os pacientes mais susceptíveis de beneficiar de uma terapia orientada. Portanto, a detecção de alvos moleculares eficazes é essencial para conseguir um tratamento individualizado para pacientes com tumores, o que melhora a eficácia e reduz os efeitos adversos e a carga financeira do uso de drogas cegas para pacientes para os quais certas drogas são ineficazes.  3.5 Prognóstico de pacientes com cancro colorrectal Técnicas de diagnóstico molecular para detectar marcadores associados ao prognóstico do tumor podem prever o prognóstico de pacientes com tumores. 94 pacientes com cancro colorrectal primário foram divididos num grupo experimental (n=47; aqueles com metástases hepáticas, M1) e num grupo de controlo (n=47; aqueles sem metástases à distância, M0) num estudo de caso-controlo da Siemens et al [8], e os pacientes do grupo foram testados para Foram medidos os níveis de metilação das ilhas CpG miR-34a e miR-34b/c promotor, e os níveis de expressão dos alvos miR-34a e miR-34a (c-MET, Snail e β-catenin) nos tecidos tumorais. Os resultados mostraram que miR-34a metilação (P=0,014), c-MET (P=0,031) e alta expressão de β-catenin (P=0,058) estavam todos correlacionados positivamente com o desenvolvimento de metástases distantes no cancro colorrectal, e a frequência destes três marcadores era anormalmente elevada nos tecidos tumorais com metástases distantes. Isto sugere que a detecção simultânea dos níveis de metilação miR-34a, c-MET e β-catenin expression levels poderiam ser utilizados como preditores de metástases distantes em doentes com cancro colorrectal.  4. resumo Com o desenvolvimento da tecnologia de diagnóstico molecular, foram feitos grandes progressos no diagnóstico e tratamento do cancro colo-rectal, e tem demonstrado grandes vantagens em orientar o tratamento individualizado do cancro colo-rectal. Em particular, as terapias com alvo molecular estão a desenvolver-se rapidamente, mas ainda há muita investigação necessária sobre o mecanismo de resistência aos medicamentos do tratamento do cancro colorrectal. Para o diagnóstico e tratamento do cancro colorrectal, aguardamos sinceramente a integração perfeita de abordagens multidisciplinares.