Avaliação da Eficácia da Quimioterapia Adjuvante Pós-Operatória para o Cancro da Bexiga com Base na Tecnologia de Organoides.

1. Contexto da Investigação (Apresentação da Racionalidade e Significância deste Estudo com Base na Investigação Nacional e Internacional Atual)

   O cancro da bexiga é um tumor maligno que tem origem no urotélio da bexiga e ocupa o primeiro lugar em incidência entre os tumores urogenitais na China. Entre estes, o carcinoma urotelial é o mais comum, representando mais de 90% dos casos de cancro da bexiga [1]. Clinicamente, com base na profundidade da invasão do tumor na parede da bexiga e nas características prognósticas, o cancro da bexiga é classificado em cancro da bexiga não invasivo do músculo (NMIBC) e cancro da bexiga invasivo do músculo (MIBC). O MIBC constitui aproximadamente 20% dos casos de cancro da bexiga recém-diagnosticados [2-3], mas o seu prognóstico é significativamente pior do que o do NMIBC, com uma taxa de sobrevivência global (OS) a 5 anos de cerca de 60%-70% [4-5].

   Para doentes com doença em estadio T2~T4a sem metástases à distância, a cistectomia radical (RC) é tipicamente o tratamento padrão [2-3]. No entanto, para doentes de alto risco com doença pT3-pT4 e/ou estado pN+ M0, a taxa de sobrevivência a 5 anos após RC é de apenas 25-35% [2, 6-8]. Por conseguinte, a combinação de terapia sistémica com cirurgia desempenha um papel crucial na redução das taxas de progressão do tumor. Múltiplos estudos retrospetivos demonstraram que a quimioterapia adjuvante após RC pode atrasar a recorrência e melhorar a sobrevivência global, proporcionando benefício clínico. Skinner et al. [9] relataram o primeiro ensaio randomizado, que demonstrou benefícios para o grupo de quimioterapia adjuvante em termos de sobrevivência livre de doença (DFS) (51% vs. 34%) e sobrevivência global (44% vs. 39%, n.s.) aos 5 anos. Outro ensaio randomizado prospetivo relatado por Freiha et al. investigou o benefício da quimioterapia adjuvante CMV após RC em 50 doentes com doença pT3b-T4, N0/+, M0 [10]. Consequentemente, as diretrizes recomendam quimioterapia adjuvante para doentes de alto risco com doença pT3~pT4 ou metástase ganglionar [11]. Atualmente, os fármacos de quimioterapia adjuvante comumente utilizados para o cancro da bexiga incluem: cisplatina, gemcitabina, metotrexato, vimblastina, doxorrubicina, paclitaxel... Contudo, a variedade de fármacos de quimioterapia e os diferentes métodos de administração levam a que a seleção do regime de tratamento frequentemente dependa da experiência clínica dos médicos ou de descobertas de investigação específicas, carecendo de um padrão unificado e sendo caracterizada por empirismo e aleatoriedade. Além disso, alguns doentes exibem resistência intrínseca a certos agentes quimioterapêuticos. No momento em que a avaliação clínica confirma a insensibilidade do doente ao fármaco aplicado, efeitos secundários tóxicos graves muitas vezes já ocorreram, podendo mesmo levar a resistência multifármaco (MDR), privando assim o doente da oportunidade de escolher tratamentos alternativos. Portanto, como avaliar a resposta à quimioterapia, evitar fármacos principalmente resistentes e selecionar diretamente agentes altamente sensíveis para alcançar quimioterapia individualizada tornou-se um ponto de interesse na investigação.

   A realização de tratamento preciso do cancro depende fortemente de testes de sensibilidade a fármacos. Através de experiências de rastreio de fármacos quimioterapêuticos precisas e individualizadas, o regime de tratamento mais eficaz e menos tóxico pode ser identificado para cada doente antes do início da terapia. Desenvolver planos de quimioterapia específicos para o doente representa uma nova direção de investigação para alcançar tratamento de precisão no cancro da bexiga e melhorar a eficácia da quimioterapia. Anteriormente, os modelos pré-clínicos mais utilizados eram as tradicionais linhas celulares tumorais e modelos de xenoenxerto derivados do doente (PDX). A cultura de linhas celulares tumorais é simples, mas insuficiente para simular o estado de crescimento das células tumorais dentro do corpo do doente, e os fármacos rastreados usando este sistema têm baixo valor de aplicação clínica. Embora os modelos PDX possam simular características tumorais in vivo e preservar o microambiente tumoral, têm limitações significativas, tais como taxas de enxertia estável relativamente baixas, ciclos longos de modelação e avaliação (seis meses a um ano), sendo demorados e laboriosos, tornando-os difíceis de gerar e utilizar para rastreio de fármacos de alto débito [12-15]. Portanto, para desenvolver estratégias de tratamento e prevenção mais personalizadas adaptadas às características genéticas, ambientais e de estilo de vida únicas de um indivíduo, minimizando riscos e otimizando resultados de intervenção médica, é imperativo desenvolver modelos de teste de sensibilidade a fármacos que possam simular a heterogeneidade e complexidade do cancro da bexiga.

   Organoides, especificamente Organoides Derivados do Doente (PDOs), são estruturas organotípicas tridimensionais formadas através da auto-montagem de células estaminais in vitro. Podem diferenciar-se em múltiplos tipos de células específicas de órgãos e exibir interações célula-célula, interações célula-matriz extracelular e organização espacial, recapitulando assim funções e estruturas chave de órgãos humanos reais in vitro, mantendo características fenotípicas e genéticas estáveis. Comparados com linhas celulares tumorais bidimensionais e modelos PDX, os organoides tumorais podem ser cultivados diretamente a partir do tecido próprio do doente. Estes organoides podem replicar eficazmente propriedades chave do tumor primário, preservar a morfologia patológica e os mecanismos biológicos do tecido do doente, reter heterogeneidade tumoral e um microambiente tumoral mais autêntico, e têm a vantagem de um ciclo de crescimento curto [16]. Isto facilita a sua utilização para testes de sensibilidade de fármacos quimioterapêuticos, agentes moleculares direcionados, anticorpos anti-tumorais, etc., em doentes oncológicos clínicos, prever a resposta do doente a fármacos, e tem potencial para auxiliar a tomada de decisões de tratamento clínico.

   Em 2018, um estudo publicado na Science relatou a utilização de organoides de cancro gastrointestinal metastático para testes de sensibilidade a fármacos [17]. Este estudo comparou e analisou as diferenças na sensibilidade a uma série de fármacos direcionados e quimioterapêuticos entre 21 doentes clínicos e os seus PDOs correspondentes, demonstrando forte consistência entre os dois. Comparado com os resultados terapêuticos reais dos doentes, as previsões dos PDOs foram robustas (sensibilidade 100%, especificidade 93%, valor preditivo positivo 88% e valor preditivo negativo 100%). Em 2020, Yao Y et al. [18] utilizaram tecidos de biópsia de 112 doentes com cancro retal localmente avançado para construir 96 organoides de cancro retal. Oitenta destes foram selecionados para testar a sua resposta à quimiorradioterapia, e os resultados mostraram que a sensibilidade dos organoides de cancro retal à quimiorradioterapia foi altamente consistente com as respostas clínicas dos doentes (sensibilidade 78%, especificidade 92%, precisão 84%). Subsequentemente, consistência entre a resposta a fármacos dos PDOs e a resposta clínica do doente também foi observada em cancro gástrico, cancro da mama e outros tumores. Yan HHN et al. [19] estabeleceram um biobanco de organoides de cancro gástrico utilizando tecidos tumorais, tecidos normais adjacentes e amostras de metástase ganglionar de 34 doentes com cancro gástrico. Entre estes, dois casos desenvolveram metástase e receberam terapia combinada pós-operatória com cisplatina e 5-FU, ambos mostrando boas respostas. Outro caso recebeu quimioterapia pré-operatória e não mostrou resposta à capecitabina pós-operatória. Investigando a sensibilidade dos PDOs destes três casos aos compostos correspondentes, revelou-se que a sensibilidade a fármacos dos PDOs foi completamente consistente com as respostas clínicas dos respetivos doentes. Guillen KP et al. [20] geraram modelos PDX e PDO a partir de amostras tumorais de doentes com cancro da mama com resistência à terapia endócrina, recorrência e metástase, e realizaram análises histomorfológicas, genómicas e de sensibilidade a fármacos nestas amostras. Os resultados indicaram que tanto os modelos PDX como PDO de cancro da mama recapitularam altamente a biologia do tecido e a genómica dos seus tumores de origem, e as suas respostas a fármacos anti-tumorais foram consistentes. Neste estudo, uma doente com cancro da mama triplo negativo estadio IIA desenvolveu metástase hepática aproximadamente um ano após ter sido submetida a quimioterapia pré-operatória e cirurgia. Os investigadores realizaram testes de sensibilidade a fármacos in vitro e in vivo nos modelos PDO e PDX construídos e descobriram que o inibidor de microtúbulos eribulina teve o melhor efeito terapêutico. Com base nesta descoberta, a doente foi orientada para receber tratamento com eribulina, resultando em remissão completa da metástase hepática com duração de quase 5 meses. Estes estudos fornecem evidências preliminares para o potencial dos PDOs em orientar o uso clínico de fármacos para doentes oncológicos. Investigação adicional mostrou que, ao comparar as diferenças de resposta a fármacos entre organoides normais e PDOs, fármacos altamente seletivos podem ser identificados, o que pode ajudar a reduzir efeitos secundários tóxicos em doentes clínicos. Assim, realizar testes de sensibilidade a fármacos através de PDOs para descobrir o plano de tratamento farmacológico mais adequado ajudará a melhorar a eficácia clínica para doentes oncológicos, reduzir efeitos secundários tóxicos, o risco de resistência a fármacos e a probabilidade de recorrência tumoral, maximizando o benefício do doente.

   Portanto, aproveitar modelos de organoides de cancro da bexiga derivados do doente para realizar testes de sensibilidade a fármacos para quimioterapia adjuvante em cancro da bexiga invasivo do músculo, estabelecendo um sistema padronizado de teste de sensibilidade a fármacos de organoides de cancro da bexiga e formulando critérios de rastreio para testes de sensibilidade a fármacos de organoides de cancro da bexiga, permitirá a seleção de regimes de combinação de fármacos ótimos. Esta abordagem pode auxiliar no desenvolvimento de novos planos de tratamento individualizados para aplicação clínica e passar por validação clínica multicêntrica, alcançando finalmente verdadeiro "teste de fármacos avatar".

2. Questão de Investigação e Objetivos (Esclarecendo as Questões Científicas e Objetivos de Investigação)

Questão de Investigação: Este estudo emprega um desenho de ensaio clínico controlado para comparar as taxas de sobrevivência global a um ano, três anos e cinco anos entre um grupo de doentes que recebe intervenções orientadas por testes de sensibilidade a fármacos de organoides e um grupo de doentes que recebe tratamento empírico tradicional. Análise de sobrevivência univariada de Kaplan-Meier será utilizada para comparar as diferenças nas taxas de recorrência entre os dois grupos. O estudo visa avaliar o valor de aplicação de experiências de sensibilidade a fármacos de organoides tumorais em orientar a quimioterapia para o cancro da bexiga.

Objetivo de Investigação: Ao observar a eficácia clínica da quimioterapia adjuvante orientada pelo método de sensibilidade a fármacos de organoides tumorais em doentes com cancro da bexiga, este estudo visa avaliar o valor de aplicação de experiências de sensibilidade a fármacos de organoides tumorais em orientar a quimioterapia individualizada para o cancro da bexiga.