Aductômica de DNA para investigação de câncer colorretal (adductomics)

O câncer colorretal (CCR) se desenvolve como resultado de múltiplas mutações genéticas que fazem com que o epitélio intestinal normal se transforme em um carcinoma colorretal. Mutações genéticas podem ser causadas por muitos eventos genéticos diferentes, incluindo dano químico aos nucleosídeos do DNA. Essas modificações químicas são devidas a compostos exógenos provenientes da dieta, ambiente e microbiota intestinal, ou compostos endógenos produzidos por nossos próprios processos metabólicos, como inflamação e estresse oxidativo. Acredita-se que essa alteração genética seja o evento inicial que leva ao desenvolvimento de CCR esporádico. No entanto, há pouco entendimento sobre quais modificações de nucleosídeos de DNA estão associadas ao aumento do risco de CRC e seu mecanismo de ação. O estudo dessas modificações de nucleosídeos no DNA tem sido abordado nos últimos anos por um novo campo de pesquisa, chamado DNA aductomics. Aductômica de DNA usa a nova instrumentação avançada de espectrometria de massa de alta resolução (HRMS) para identificar os complexos que são formados entre compostos tóxicos e DNA, ou seja, adutos de DNA.

Alguns estudos identificaram anteriormente adutos de DNA em CRC com tecnologia mais antiga. No entanto, não há evidências reais de que os adutos de DNA estejam relacionados ao CCR esporádico, ao câncer colorretal hereditário não poliposo (HNPCC) e a outras doenças, como a polipose adenomatosa familiar (PAF), que se transforma em CRC com risco de 95% antes dos anos de idade. 35. A falta de estudos humanos mais recentes em aductômica de DNA é principalmente devido à falta de métodos analíticos apropriados. O desenvolvimento de tais métodos requer material de amostra suficiente e a quantidade de amostra em uma biópsia do cólon é muito baixa para ser usada no desenvolvimento do método. Neste estudo, o tecido epitelial do cólon obtido por ressecção do cólon durante a cirurgia será utilizado para o desenvolvimento de um método mais sensível, possivelmente permitindo a análise de adutos de DNA de biópsias em estudos futuros. A fim de verificar se o método desenvolvido pode diferenciar o nível de adutos de DNA entre indivíduos com CRC hereditário, CRC esporádico e não CRC, também serão obtidos materiais de outros grupos que chegam ao hospital para ressecções do cólon. Ao analisar os materiais obtidos de maneira caso-controle, também podemos resolver se alguns dos adutos de DNA diferem entre os diferentes casos de CRC ou em comparação com indivíduos sem câncer. Esse conhecimento deve fornecer uma base preliminar para sugerir abordagens de prevenção e intervenção para reduzir a morbidade e mortalidade por CCR.

No entanto, em estudos de caso-controle, uma seleção adequada dos sujeitos deve ser realizada assegurando o equilíbrio de gênero e idade entre o grupo controle e o grupo CCR. Isso será difícil na primeira parte do estudo atual, pois 1) há possibilidade limitada de obter cólon ressecado de indivíduos saudáveis ​​2) as taxas de incidência de CCR são marcadamente mais altas em homens do que em mulheres e 3) diferentes tipos de CRC se desenvolvem em diferentes idades. Também é óbvio que um método baseado em análises de ressecções do cólon teria uma aplicação limitada na medicina preventiva. Uma solução para esses problemas pode ser o uso de amostras substitutas apropriadas, como sangue, fezes e urina. De fato, como as lesões de DNA podem ser removidas do genoma pelo sistema de reparo do DNA, elas são frequentemente excretadas na urina, nas fezes ou no sangue. Para saber se podemos substituir tecidos por amostras substitutas, exploraremos se existe uma correlação entre o nível do produto de reparo de DNA em amostras substitutas e os adutos de DNA em tecidos do cólon. Substituir tecidos do cólon por substitutos, ou desenvolver um método sensível para análise de DNA a partir de biópsias, permitiria uma coleta mais fácil das amostras, dando a possibilidade, no futuro, de realizar estudos clínicos grandes e controlados, bem como amostras menos invasivas de pacientes. Isso pode permitir confirmar uma relação causal entre adutos de DNA específicos e o CCR, proporcionando avanços reais nas abordagens de prevenção e intervenção.

Finalmente, após a identificação dos adutos de DNA e produtos de reparo de DNA possivelmente associados ao CRC, será importante identificar a real causa da formação de adutos de DNA. Nosso objetivo final é, portanto, identificar quais fatores de estilo de vida, dietéticos ou ambientais estão possivelmente associados aos adutos de DNA e produtos de reparo de DNA identificados em amostras de cólon e substituto, respectivamente. Para o efeito, iremos realizar um perfil metabólico do soro, urina e fezes, um perfil microbiano das fezes, e iremos correlacioná-lo com informações básicas sobre os estilos de vida do paciente sobre tabagismo, consumo de álcool e ingestão de carne vermelha, por ex. fatores suspeitos de influenciar o risco de doenças colônicas.

Estabelecer uma relação causal entre adutos de DNA específicos e CRC ou outras doenças colônicas, e entender as causas da formação de adutos de DNA, não apenas produzirá percepções muito mais ricas sobre os defeitos moleculares, mas também resultará em avanços nas abordagens de prevenção e intervenção.