DNA tumoral circulante (ctDNA) como ferramenta de prognóstico em pacientes com adenocarcinoma pulmonar avançado

Embora os EGFR e ALK-TKIs possam atingir uma taxa de resposta de até 70%, todos os pacientes tratados com TKIs invariavelmente desenvolvem resistência à terapia. A sobrevida mediana livre de progressão é de 10 a 16 meses. O mecanismo mais comum de resistência adquirida aos TKIs é a seleção clonal induzida por terapia de uma subpopulação menor de células cancerígenas resistentes que estavam presentes no tumor original. O surgimento da mutação EGFR T790M ocorre em cerca de 50-70% dos pacientes com resistência adquirida aos EGFR-TKIs. Outras mutações do EGFR e mutações na subunidade catalítica fosfatidilinositol-4,5-bifosfato 3-quinase alfa (PIK3CA) e B-Raf Proto-Oncogene (BRAF) também estão associadas à resistência ao EGFR-TKI, mas ocorrem em baixas frequências. A resistência ao ALK-TKI é mais complexa e envolve várias mutações resistentes.

A resistência ao TKI continua sendo um grande problema no manejo clínico do NSCLC. Pacientes com resistência adquirida podem ser tratados com TKIs de segunda geração, embora nenhum seja aprovado pela FDA ainda, ou por estratégias de terapia combinada. Portanto, a caracterização molecular do tumor ao longo do curso da doença é útil para combinar novos medicamentos com o perfil genômico em evolução do tumor e orientar terapias personalizadas eficazes. No entanto, a amostragem seriada de tecidos para monitorar as assinaturas moleculares do tumor é invasiva, impraticável e não é uma prática clínica de rotina. A obtenção de materiais de tecido suficientes para genotipagem também é um grande obstáculo na amostragem de tecidos. Existe a necessidade de desenvolver uma tecnologia que permita a análise seriada não invasiva dos perfis genômicos tumorais.

DNA circulante livre de células é DNA fragmentado encontrado em circulação que não está associado a células ou fragmentos celulares. Quando as células tumorais morrem, elas liberam o DNA tumoral na corrente sanguínea. O DNA circulante livre de células derivado de tumores, conhecido como DNA tumoral circulante (ctDNA), carrega mutações presentes no tumor e, portanto, pode ser distinguido do DNA circulante livre de células derivado de células normais. Foi demonstrado que a detecção de ctDNA e sua concentração se correlacionam com o estágio do tumor e a sobrevida do câncer. Além disso, o ctDNA no plasma pode ser usado para detectar alterações genômicas em cânceres sólidos, e que há uma alta concordância nas mutações detectadas entre amostras de DNA pareadas fixadas em formalina e embebidas em parafina (FFPE) e amostras de DNA de plasma.

Em um estudo de resistência adquirida ao bloqueio de EGFR em pacientes com câncer colorretal, amostras repetidas de soro foram coletadas em intervalos de 4 semanas até a progressão da doença. Usando modelagem matemática, este estudo teve as seguintes descobertas importantes: mutações resistentes estavam presentes em uma subpopulação clonal dentro dos tumores antes do início do tratamento, levou um período de tempo bastante consistente (cerca de 5-6 meses) para o subclone se expandir e repovoar a lesão, e mutações resistentes circulantes podem ser detectadas vários meses antes da evidência radiográfica da progressão da doença. Este estudo seminal demonstrou o potencial de usar um teste de ctDNA para rastrear a evolução genômica e a seleção em tumores de maneira não invasiva, a fim de facilitar terapias individualizadas e, portanto, prolongar a remissão.

Os investigadores demonstraram a detecção plasmática de mutações de EGFR em pacientes com estágio avançado de adenocarcinoma pulmonar apresentando mutações de EGFR, correlacionando-se com o prognóstico de indivíduos em EGFR-TKI. Um estudo prospectivo usou reação em cadeia da polimerase em tempo real (RT-PCR) para detectar mutações EGFR no ctDNA de pacientes com NSCLC avançado. Entre os pacientes que apresentavam mutação EGFR + no início do estudo (pré-tratamento), aqueles que perderam a mutação EGFR no ciclo 3 do tratamento (quimioterapia +/- erlotinibe) tiveram melhor sobrevida livre de progressão; a sobrevida mediana foi de 7,2 vs. 12,0 meses em pacientes com mutação EGFR (+,+) e (+,-) no início e no ciclo 3, respectivamente.

Outros estudos também demonstraram a viabilidade de outras mutações oncogênicas, especialmente a mutação KRAS.

Embora esses estudos tenham demonstrado a viabilidade de detectar mutações tumorais no ctDNA, eles se limitaram a examinar um único gene (por exemplo, EGFR ou KRAS).

Outros estudos aplicaram o sequenciamento de próxima geração em pacientes com NSCLC. O laboratório de Max Diehn na Universidade de Stanford desenvolveu um método para quantificar o ctDNA por sequenciamento profundo de mais de 130 genes. Em 17 pacientes com DNA plasmático pareado e amostras de tecido tumoral, eles foram capazes de detectar todas as mutações previamente identificadas no tecido, além de muitas variantes somáticas adicionais. Eles também descobriram que os níveis de ctDNA estão altamente correlacionados com o volume do tumor. Seu estudo examinou vários genes, mas não teve um componente prospectivo para rastrear mutações do ctDNA e correlacionar mutações específicas com o resultado do tratamento.

O teste de ctDNA em pacientes que recebem quimioterapia nunca foi feito. O perfil genômico pode identificar mutações associadas à resistência e resposta à quimioterapia.

Os pesquisadores, portanto, propõem um estudo longitudinal em pacientes com NSCLC avançado tratados com TKI de primeira linha ou quimioterapia para coletar amostras de sangue em série prospectivamente e, usando sequenciamento de próxima geração de ctDNA, para examinar os perfis genômicos evolutivos. Este estudo tem como objetivo avaliar a utilidade do teste de ctDNA na identificação de marcadores genômicos para predizer a resposta ao tratamento e sobrevida em pacientes com NSCLC avançado.

Este estudo proposto examinará as utilidades do ctDNA na identificação de marcadores genômicos para prognóstico de NSCLC em pacientes tratados com TKI de primeira linha ou quimioterapia. Após o diagnóstico, os pacientes serão acompanhados em intervalos de 3 meses. A cada visita do estudo, serão coletadas amostras de plasma e, sempre que clinicamente indicado, também serão obtidas amostras de tecido. O perfil genômico dos tumores será feito na amostra de tecido FFPE e no ctDNA extraído das amostras de plasma coletadas prospectivamente. Os objetivos são:

1. Determinar a concordância e discordância de mutações somáticas encontradas no ctDNA e no DNA do tecido tumoral.
2. Identificar mutações no ctDNA associadas ao prognóstico (resposta ao tratamento e sobrevida livre de progressão) em pacientes que recebem (a) tratamento com EGFR-TKI, (b) tratamento com ALK-TKI ou (c) quimioterapia.
3. Para rastrear o curso do tempo molecular em termos de (a) variação da concentração total de ctDNA ao longo do tempo, (b) quando as mutações associadas à resistência/recorrência são detectadas pela primeira vez no plasma e (c) como as frações de mutação das mutações associadas à resistência mutações variam ao longo do tempo.
4. Combinar informações dos Objetivos 2 e 3 para desenvolver modelos de previsão para prognóstico em pacientes que recebem (a) tratamento com EGFR-TKI, (b) tratamento com ALK-TKI ou (c) quimioterapia.