Descoberta e validação do biomarcador de metilação do DNA plasmático para detecção de câncer de estômago

Apesar da incidência acentuadamente em declínio nas últimas décadas, estima-se que quase um milhão de novos casos de câncer de estômago tenham ocorrido em 2012, tornando-se a quinta malignidade mais comum no mundo depois do câncer de pulmão, mama, colorretal e próstata. Mais de 70% dos casos (677.000 casos) ocorrem em países em desenvolvimento e metade ocorre na Ásia Oriental (principalmente na China). Embora a América do Norte seja considerada uma região de baixo risco, 22.000 casos são diagnosticados nos EUA a cada ano. A sobrevida em cinco anos para 2005-2011 nos Estados Unidos foi inferior a 30%, uma vez que o câncer de estômago geralmente é assintomático nos estágios iniciais e frequentemente metastatiza no momento do diagnóstico. Em contraste, as taxas de sobrevida em 5 anos são de quase 70% na Coréia do Sul e no Japão, onde programas de triagem em massa foram implementados e uma grande proporção de câncer de estômago é detectada em estágios iniciais. A endoscopia UGI tem sido considerada o padrão-ouro para o diagnóstico de câncer de estômago, mas a triagem em massa baseada em endoscopia pode não ser viável em regiões de risco relativamente baixo ou menos desenvolvidas. Portanto, a identificação de biomarcadores para a doença em estágio inicial é crucial para o desenvolvimento de estratégias de triagem eficazes. Com os recentes avanços na genética do câncer e tecnologias de ensaio, este é um momento oportuno para descobrir biomarcadores minimamente invasivos, específicos e econômicos.

Uma descoberta surpreendente dos projetos de genoma de câncer em larga escala, como o TCGA, foi a enorme variação nos padrões mutacionais entre e dentro de tipos de tumores individuais. Mesmo os genes mais comumente mutados foram tipicamente alterados em menos da metade dos casos de um determinado câncer. Os dois genes condutores mais frequentemente mutados no câncer de estômago, TP53 (proteína tumoral p53) e ARID1A (domínio interativo rico em AT 1A), foram mutados em apenas 44% e 17% dos casos, respectivamente. As taxas de mutação para os genes restantes do câncer de estômago foram ainda menores. É importante ressaltar que as mutações desses genes geralmente estão espalhadas por vários éxons, o que complica a detecção da variação da sequência baseada no DNA, uma vez que um grande número de amostras e extensa genotipagem serão necessários para obter sensibilidade e poder adequados. Por outro lado, a metilação do DNA, que é uma modificação química dos dinucleotídeos CpG que não altera a sequência de pares de bases, gera um sinal mais robusto do que as alterações genéticas. Por exemplo, a metilação no promotor Stratifin foi encontrada em 96% (24/25) dos carcinomas de mama, 83% (15/18) do carcinoma ductal in situ e 38% (3/8) das hiperplasias atípicas benignas, mas foi ausente nos tecidos mamários de indivíduos saudáveis, o que sugere que o status de metilação desse locus é um evento precoce do câncer de mama que pode servir como um biomarcador do câncer de mama. A metilação aberrante do DNA ocorre em uma fase inicial da carcinogênese e contribui para o desenvolvimento e progressão. Notavelmente, uma caracterização molecular abrangente de 295 cânceres primários de estômago em TCGA classificou os tumores em quatro subtipos moleculares. Todos os quatro tipos exibiram hipermetilação do DNA em vários graus, com um tipo mais fortemente metilado do que qualquer outro grupo de tumor previamente analisado em TCGA. Além disso, outros estudos também sugeriram que a metilação aberrante pode estar associada a várias condições pré-malignas, como infecção por Helicobacter pylori, gastrite grave, metaplasia intestinal e displasia, implicando um papel para um efeito de campo epigenético que pode refletir os primeiros passos na transformação neoplásica do estômago. É importante ressaltar que a hipermetilação pode ser detectada no DNA livre de células circulantes (cfDNA), que se acredita ser derivado de tecidos pré-neoplásicos ou tumorais. Esforços para descobrir marcadores de metilação de DNA baseados no sangue estão em andamento em vários tipos de câncer. Em particular, o DNA SEPT9 metilado no plasma foi avaliado para a detecção de câncer colorretal, e um teste de sangue comercial para isso está sob revisão para aprovação pela Food and Drug Administration dos EUA.