Trabalho do CNPEM, publicado na Nature Communications, é o mais completo já realizado sobre a biologia de tumores de cabeça e pescoço, um dos mais agressivos tipos de câncer
Os tumores de cabeça e pescoço são o oitavo tipo de câncer mais frequente em todo o mundo. O impacto na qualidade de vida dos pacientes costuma se dar tanto pela severidade da doença (com altas taxas de recidiva), quanto pelas possíveis sequelas dos tratamentos disponíveis.
A evolução desfavorável costuma estar associada à presença de metástases nos linfonodos, as quais ocorrem quando as células tumorais se disseminam para os gânglios linfáticos. Os linfonodos são estruturas que contém células do sistema imunológico especializadas em combater infecções e doenças. Nesse estágio de metástase, a chance de sobrevida dos pacientes é reduzida em aproximadamente 50%.
Detectar a resposta do organismo à presença de metástase linfonodal, bem como descobrir novos biomarcadores que possam ser explorados são desafios a serem superados para auxiliar no manejo do paciente com câncer de cabeça e pescoço.
Proteínas e microambientes conectados
O estudo de pesquisadoras do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização supervisionada pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), publicado e ainda selecionado entre os Editors’ Highlights no periódico Nature Communications analisou, pela primeira vez, células malignas e não malignas e suas respectivas proteínas presentes em diferentes microambientes em busca de possíveis padrões que pudessem estar associados ao desenvolvimento das metástases linfonodais. Amostras dos tumores, linfonodos, saliva e sangue de pacientes com e sem metástases, fornecidas por hospitais de referência no Brasil e no Chile, tornaram possível a realização do mais completo estudo sobre a biologia do câncer de cabeça e pescoço.
“Nós investigamos tanto tecidos como biofluídos, buscando avaliar diferenças entre pacientes com e sem metástases. E também buscamos identificar quem são, em termos de células, e quem são, em termos de proteínas, os maiores responsáveis por esse prognóstico ruim para o câncer de cabeça e pescoço”, explica a pesquisadora Adriana Paes Leme (CNPEM/MCTI) que há anos coordena pesquisas que buscam por biomarcadores e alvos terapêuticos.
Há 10 anos o CNPEM desenvolve pesquisas que buscam biomarcadores e alvos terapêuticos para prognóstico e tratamento de câncer de cabeça e pescoço. Estudo anterior do grupo, publicado na [Nature Communications em 2018.] (https://www.nature.com/articles/s41467-018-05696-2), já investigou o microambiente tumoral, comparando o fronte de invasão e o interior de tumor, para selecionar proteínas associadas ao pior prognóstico dos pacientes. Nesse estudo, um painel de proteínas foi capaz de classificar pacientes com e sem metástase linfonodal.
No novo estudo, uma estratégia inédita foi isolar diferentes populações celulares dos tecidos tumorais e dos tecidos linfonodais (células malignas e não malignas), o que possibilitou a melhor compreensão dessas populações no contexto das metástases.
“Apesar de nem todas as populações celulares dos microambientes serem compostas principalmente por células do sistema imune, elas enriquecem alguns processos biológicos relacionados à resposta imune, mostrando uma interconexão entre os múltiplos sítios”, explica a pesquisadora.
Análises integradas e estratégias inovadoras
Além das estratégias de proteômica baseada em espectrometria de massas, método mais acurado para quantificação de proteínas, outro ineditismo do trabalho foi a integração desses dados com informações de sequenciamento de RNA de células únicas disponíveis em bancos de dados públicos, expandindo a compreensão dos resultados de proteômica. O uso de aprendizado de máquina também foi fundamental para testar potenciais alvos pré-definidos em busca de assinaturas de prognóstico capazes de classificar pacientes com e sem metástase linfonodal.
“Seguimos várias estratégias de análise para mostrar que algumas proteínas podem estar associadas à modulação das células imunes nos diferentes ambientes. Essas proteínas poderiam ser consideradas potenciais marcadores de prognóstico”, esclarece Adriana Paes Leme.
Os métodos de aprendizado de máquina revelaram assinaturas de metástase com alta sensibilidade e especificidade em amostras de sangue e saliva de pacientes com câncer de cabeça e pescoço e que são promissoras para utilização na rotina clínica.
Próximos passos
O trabalho abre importantes frentes de investigação para entender o microambiente tumoral e identificar marcadores de metástase linfonodal, o principal fator de pior prognóstico para câncer de cabeça e pescoço. A composição diferencial de proteínas e de células imunes nos múltiplos microambientes abre perspectiva para a investigação de novos alvos para imunoterapias, incluindo algumas proteínas de processamento do RNA que são expressas por essas células do sistema imunológico. Também foram obtidas informações valiosas sobre candidatos para o desenvolvimento de testes prognósticos que podem ajudar na decisão clínica do tratamento.
Apoios e parcerias
O trabalho de pesquisa foi realizado com a colaboração de pesquisadores de universidades brasileiras, como USP e Unicamp, da Universidade de Los Andes e Universidade de Talca (Chile), Faculdade de Medicina de Jundiaí (FMJ), e de organizações como o Instituto Nacional do Câncer (INCA), Instituto do Câncer do Estado de S. Paulo (ICESP), A.C. Camargo Cancer Center e Hospital Israelita Albert Einstein. Esse estudo foi financiado pelo CNPEM, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ). Por meio do Programa Nacional de Apoio à Atenção Oncológica (Pronon) do Ministério da Saúde, a linha de pesquisa em tumores de cabeça e pescoço do LNBio conta com financiamento das empresas CPFL e Colgate.
Campus do CNPEM
Sobre o CNPEM
Ambiente sofisticado e efervescente de pesquisa e desenvolvimento, único no Brasil e presente em poucos centros científicos do mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização privada sem fins lucrativos, sob a supervisão do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). O Centro opera quatro Laboratórios Nacionais e é o berço do projeto mais complexo da ciência brasileira – Sirius – uma das fontes de luz síncrotron mais avançadas do mundo. O CNPEM reúne equipes multitemáticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais globalmente competitivas e abertas à comunidade científica, linhas estratégicas de investigação, projetos inovadores em parceria com o setor produtivo e formação de investigadores e estudantes. O Centro é um ambiente impulsionado pela pesquisa de soluções com impacto nas áreas de Saúde, Energia e Materiais Renováveis, Agroambiental, Tecnologias Quânticas. Por meio da plataforma CNPEM 360 é possível explorar, de forma virtual e imersiva, ambientes de todos os laboratórios instalados em Campinas (SP) e também obter informações sobre trabalhos realizados e recursos disponibilizados para a comunidade científica e empresas. A partir de 2022, com o apoio do Ministério da Educação (MEC), o CNPEM expandiu suas atividades com a abertura da Ilum Escola de Ciência. O curso superior interdisciplinar em Ciência, Tecnologia e Inovação adota propostas inovadoras com o objetivo de oferecer formação de excelência, gratuita, em período integral e com imersão no ambiente de pesquisa do CNPEM.
