Estabelecimento de Características Genômicas, Transcritômicas e Funcionais de Células Tumorais em Hemopatias Hiperinflamatórias (GEN-HEMO-INF)

As Doenças Autoinflamatórias (AIDs) são definidas por distúrbios da imunidade inata. Manifestam-se como episódios inflamatórios associados a sinais gerais e lesões de órgãos, principalmente nos sistemas cutâneo, musculoesquelético e digestivo. A maioria das AIDS monogênicas descritas até o momento começa na infância. Além da qualidade de vida prejudicada e danos aos órgãos relacionados à doença (por exemplo, surdez em síndromes periódicas associadas à criopirina), a complicação mais grave da AIDS é a amiloidose inflamatória (AA), que pode levar à insuficiência renal e diálise. Mais recentemente, foram descritas DAIs de início tardio, secundárias a mutações somáticas em genes auto-inflamatórios, principalmente NLRP3 (1). Esta descoberta vem em um contexto mais geral de destacar novas formas de doenças genéticas de início tardio ligadas a mutações somáticas. Essas descobertas foram possibilitadas pela revolução nas técnicas de sequenciamento e, em particular, pelo sequenciamento de nova geração que permite uma análise mais aprofundada em comparação com a técnica de Sanger.

As neoplasias sanguíneas, conhecidas como hemopatias clonais, sejam elas mielóides (como a síndrome mielodisplásica) ou linfóides (como o mieloma múltiplo), estão em constante aumento na população em geral. Eles estão associados a um acúmulo de mutações genéticas somáticas que conferem propriedades de sobrevivência e proliferação às células tumorais (2). Várias manifestações dessas hemopatias clonais estão relacionadas à ativação de vias inflamatórias e, em particular, à ativação de um inflamassoma. Por exemplo, foi demonstrado que a piroptose via ativação do inflamassoma NLRP3 pode ser um dos mecanismos fisiopatológicos das síndromes mielodisplásicas (3). Além disso, citocinas inflamatórias como IL1 e IL6 demonstraram desempenhar um papel como fatores de crescimento nessas hemopatias (4). No entanto, os mecanismos por trás da ativação do inflamassoma e a produção dessas citocinas são atualmente desconhecidos.

Vários pacientes com hemopatias clonais desenvolvem sintomas e complicações semelhantes aos encontrados durante a AIDS. Em particular, dentro do centro de referência para doenças autoinflamatórias e amiloidose em adultos, identificamos pacientes com síndromes mielodisplásicas ou gamopatias clonais complicadas por sintomas autoinflamatórios ou amiloidose AA. Essas manifestações no contexto das hemopatias clonais poderiam ser denominadas "hemopatias hiperinflamatórias".

Nossa hipótese é que as manifestações inflamatórias que ocorrem nesses pacientes são secundárias à ocorrência de mutações somáticas em genes sabidamente envolvidos na imunidade inata e na AIDS.

Nosso principal objetivo é realizar em pacientes com hemopatia hiperinflamatória um estudo funcional em busca da ativação de vias inflamatórias; em seguida, um estudo genômico e transcriptômico paralelo usando uma metodologia inovadora (5), a fim de investigar se existem mutações somáticas de genes de imunidade inata em uma subpopulação clonal e seu impacto na expressão gênica.

O primeiro passo será identificar a assinatura inflamatória das células sanguíneas mononucleares dos pacientes. Para isso, vamos recuperar as células do sangue e da medula óssea. Experimentos quantitativos em tempo real de ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay) e PCR (Polymerase Chain Reaction) quantificarão a produção de citocinas pró-inflamatórias. Além disso, experimentos de citometria de fluxo com co-marcação de membrana e intracelular serão realizados. Esses experimentos, realizados rotineiramente em laboratório, permitirão identificar o tipo de célula responsável pela superprodução de citocinas que podem explicar os sintomas.

A segunda etapa, verdadeiramente inovadora e envolvendo técnicas de ponta, consistirá na realização de análises genômicas e transcriptômicas de células tumorais. Para isso utilizaremos métodos conhecidos como "single cell analysis" com sequenciamento paralelo do genoma e transcriptoma. O objetivo da análise genômica é procurar por mutações somáticas presentes em células tumorais e compará-las com aquelas conhecidas por estarem associadas a AIDS (comparação com o banco de dados europeu de febres em particular. Os resultados genômicos também serão comparados com bancos de dados internacionais de células cancerígenas para procurar mutações em células tumorais que possam explicar essa apresentação clínica. Esses estudos de Big Data são necessários tendo em vista o alto número de mutações esperadas nas células tumorais. A associação com o estudo transcriptômico paralelo permitirá uma análise de agrupamento não supervisionada para estudar o efeito de mutações somáticas na expressão gênica. Com efeito, reconhece-se atualmente que as consequências de uma mutação genética devem ser analisadas tanto pelo seu efeito na estrutura da proteína, como também pelo seu efeito na epigenética. Hoje, esse tipo de análise é possível usando o método de análise de inteligência artificial.