Biopsia líquida na prática oncológica: aspectos atuais e perspectivas futuras - GEN Medicina
Biopsia líquida na prática oncológica: aspectos atuais e perspectivas futuras
André Márcio Murad012/11
Por Dr. André Márcio Murad – A biopsia líquida é uma técnica minimamente invasiva para a detecção de biomarcadores moleculares sem a necessidade de procedimentos mais invasivos como biopsias e cirurgias. Permite aos médicos descobrir uma série de informações sobre determinada doença ou tumor pela extração de uma simples amostra de sangue. Células tumorais circulantes ou traços do RNA ou DNA do câncer no sangue podem fornecer informações valiosas sobre quais tratamentos são mais prováveis e efetivos para o paciente. A partir da biopsia líquida, novos métodos dedicados permitem enriquecer e purificar:
DNA livre circulante (cfDNA)
Micro-RNA (miRNA) circulante
Microvesículas extracelulares (inclusive exossomos) contendo miRNA e DNA.
O recente interesse por ácidos nucleicos no plasma e no soro abriu novas áreas de investigação e possibilidades para o diagnóstico molecular. Em oncologia, alterações genéticas derivadas de tumor, alterações epigenéticas e ácidos nucleicos virais são encontrados no plasma/soro de pacientes com câncer. Esses achados têm importantes implicações para a detecção, o monitoramento e o prognóstico de muitos tipos de cânceres.
Biopsia líquida para rastreamento de câncer, estratificação e monitoramento de pacientes
A caracterização molecular do tumor de um paciente para orientar as decisões de tratamento é cada vez mais aplicada em cuidados clínicos e pode ter um impacto significativo no resultado da doença. Essas análises moleculares, incluindo a caracterização de mutações, são tipicamente realizadas em tecido adquirido por meio de biopsia no momento do diagnóstico. No entanto, os tumores são altamente heterogêneos, e a amostragem, em sua totalidade, é um desafio. Além disso, os tumores evoluem com o tempo e podem alterar seu genótipo molecular, tornando as decisões clínicas baseadas em dados históricos de biopsia subótimas.
A medicina personalizada para pacientes com câncer visa a adequar as melhores opções de tratamento para o indivíduo no momento do diagnóstico e durante o tratamento. Para permitir uma medicina totalmente personalizada, é desejável ter uma maneira minimamente invasiva e de fácil acesso para determinar e seguir a composição molecular do tumor de um paciente longitudinalmente.
Uma dessas abordagens é feita por meio da biopsia líquida, na qual a composição genética do tumor pode ser avaliada pela amostra do biofluido. As biopsias líquidas têm o potencial de ajudar os oncologistas a rastrearem a doença, estratificar os pacientes para adoção do melhor tratamento e monitorar a resposta à terapêutica e os mecanismos de resistência no tumor.
Uma biopsia líquida pode ser usada para a caracterização molecular do tumor e sua natureza não invasiva permite repetir a amostragem para monitorar as mudanças genéticas e a presença, a quantificação ou a ausência do DNA tumoral ao longo do tempo, sem a necessidade de uma biopsia tecidual.
Vantagens do procedimento de biopsia líquida
Como acontece com qualquer intervenção oncológica, a biopsia líquida tem vários pontos fortes que sustentam seu uso no tratamento de diversos tipos de câncer. Um deles é que ela é uma técnica minimamente invasiva, que pode ser realizada com maior frequência e menor morbidade quando comparada à biopsia convencional. Essa característica é especialmente importante para a tomada de medidas temporais da carga tumoral e para analisar a possibilidade de recorrência e malignidade. Ademais, todos os perfis genômicos do tumor podem ser analisados em tempo real.
A biopsia líquida fornece informações genéticas precisas para a investigação e a análise de diagnósticos essenciais de companheiros e mutações genéticas, além de apresentar claras vantagens sobre as biopsias teciduais convencionais, já que se trata de uma fonte de componentes e materiais celulares frescos e confiáveis, derivados de tumores, não contaminadas por qualquer forma de preservação.
Exossomos: oportunidade de avaliar o trancriptoma tumoral pela biopsia líquida
Os exossomos são vesículas nanométricas membranosas especializadas, derivados de compartimentos endocíticos e liberados por vários tipos de células. As microvesículas são distintas dos exossomos, uma vez que eles advêm do derramamento da membrana plasmática e costumam ser maiores (> 1 µm).
A biogênese do exossomo envolve o processo rigidamente controlado de brotamento interno da membrana limitante dos corpos multivesiculares (MVBs). Isso resulta em numerosas vesículas intraluminais no lúmen dos MVBs com repertórios proteicos distintos.
Sugere-se que as microvesículas liberadas por certas células tumorais contenham RNA mensageiro funcional (mRNA), que podem, por sua vez, promover a progressão tumoral.
Exossomos purificados contêm micro-RNAs funcionais (miRNAs) e são especializados em transportar pequenos RNA, incluindo os miRNAs reguladores de 22 a 25 nucleotídios de classe. Esse RNA tem sido usado para sequenciamento (RNAseq) por meio da biopsia líquida, oferecendo assim o estudo transcriptômico tumoral.
Biopsia líquida para detecção de biomarcadores genômicos de sensibilidade e resistência a tratamentos oncológicos de precisão
Na biopsia líquida, a quantidade de DNA livre circulante extraída do sobrenadante do sangue periférico é restrita (menos de 1%). Embora existam exames oferecidos em Reação de Polimerase em Cadeia em Tempo Real (PCR-RT) como o COBAS (aprovado pela Food and Drug Administration (FDA)] para a análise do EGFR (incluindo a mutação de resistência T790-M), o qual oferece uma especificidade elevada, o problema é a baixa sensibilidade, o que demanda a execução de uma biopsia tumoral quando o resultado é negativo.
Por isso, novas tecnologias que elevam a sensibilidade do método têm sido utilizadas, como o PCR digital [p. ex., técnicas de dd-PCR digital em gotas e o BEAMing, do inglês beads, emulsions, amplification and magnetics), ] e o sequenciamento de nova geração (NGS) com tecnologia de captura híbrida e sequenciamento digital; todas tecnologias que permitem identificar e distinguir sequências de variantes verdadeiras de artefatos provocados pela reação de PCR e com mais precisão do que as técnica usuais de NGS utilizadas para análise de tumores parafinados.
Essas novas tecnologias permitem maior sensibilidade da biopsia líquida, que, em breve, deverá ser utilizada em uma gama enorme de tumores e indicações clínicas, desde o diagnóstico molecular, o prognóstico e a escolha do tratamento, até o monitoramento do tumor, com detecção imediata da resposta, da resistência e da progressão tumorais.
A tecnologia dd-PCR (Reação de Polimerase em Cadeia com Tecnologia Digital em Gotas) oferece maior sensibilidade para a detecção de alterações gênicas em amostras com quantidades restritas de DNA, como as utilizadas na biopsia líquida. No sistema de dd-PCR digital, uma amostra é dividida em 20.000 gotas e cada uma delas tem seu DNA ou RNA amplificado, sendo que as alterações genéticas procuradas são facilmente detectadas por fluorescência.
O PCR digital oferece adicionalmente custos menores que o NGS e maior rapidez nos resultados. Essas ferramentas são essenciais para a prática da denominada oncologia de precisão ou personalizada, tanto na seleção de alvos para a terapia (mutações do EGFR para indicação de terapia anti-EGFR em câncer avançado de pulmão de células não pequenas) quanto no monitoramento de recidivas e progressão tumoral e na detecção da mutação de resistência secundária aos inibidores de EGFR T790M.
Estudos recentes sugerem eficácia da biopsia líquida para detectar mutações, alterações do número de cópias e fusões de vários genes, como EGFR, PIK3CA, BRAF, KRAS, ERBB2, ALK, ROS1, MET, PDGFR e KIT. Uma vez que são detectadas essas variações, o tratamento pode ser então imediatamente instituído e dispensar, inclusive, a necessidade da biopsia do tecido tumoral, caso não esteja disponível.
Além disso, a biopsia do tumor representa apenas um único período de tempo de um determinado ponto da presença tumoral e pode ser inadequado para caracterizar o tumor, levando em conta a heterogeneidade intratumoral e intermetastática. Já o DNA do tumor circulante oferece uma ferramenta em tempo real para monitorar, em série, as alterações genômicas do tumor de maneira não invasiva, fornecendo biomarcadores genéticos acessíveis para o diagnóstico de câncer, prognóstico e resposta à terapia.
Desvantagens da biopsia líquida e recomendações da ASCO para seu emprego
Uma revisão crítica de estudos anteriores revelou que a biopsia líquida, semelhante a qualquer outro teste, tem limitações que afetam sua aplicação e, por consequência, a capacidade dos médicos de confiar nos resultados dos testes baseados em sangue e, assim, identificar e gerenciar efetivamente as mutações.
Uma das principais deficiências da biopsia líquida é que variações nos níveis de cfDNA, entre os pacientes, podem comprometer a precisão e a confiabilidade dos testes.
Estudos anteriores mostraram que os níveis de cfDNA no soro e no plasma variam. Entre pacientes com câncer, o cfDNA derivado de tumor é responsável por 0,1 a 10% do total de cfDNA. Além disso, o nível de tumor cfDNA depende de diversos fatores, como estágio do câncer, vascularização do tumor, carga tumoral, potencial metastático de células cancerígenas e taxa de apoptose.
Variações que ocorrem nos níveis de cfDNA com carga de doença e estágio sugerem alguns pacientes que sofrem de cfDNA para facilitar o teste preciso. Em alguns casos, o cfDNA derivado de tumor é responsável por menos de 1% do total de DNA circulante. Portanto, os médicos podem ter dificuldades em reunir as informações diagnósticas, prognósticas e preventivas necessárias para o manejo efetivo do câncer.
Embora seja uma tecnologia promissora e cada vez mais estudada, uma revisão recente da ASCO, CAP – Circulating tumor DNA analysis in patients with cancer: American Society of Clinical Oncology and College of American Pathologists Joint Review, de 2018, estabelece diretrizes e, principalmente, restrições à aplicação da biopsia líquida na prática oncológica atual:
Não há evidências suficientes para saber se é justificado o uso da maioria dos testes de ctDNA em câncer avançado fora da triagem para participar de ou durante um ensaio clínico
Não há evidências suficientes para apoiar o uso rotineiro de testes de ctDNA para câncer em estágio inicial, tomar decisões terapêuticas, monitorar o quanto um tratamento funciona, encontrar células cancerígenas remanescentes ou para rastreamento de câncer, exceto na triagem para participar de ou durante um ensaio clínico.
Há achados inconsistentes ao realizar testes com biopsias líquidas e com tecido tumoral, portanto, os resultados de biopsia líquida negativos devem ser confirmados com a genotipagem do tecido tumoral
Até o presente momento, considerou-se que apenas um único teste de biopsia líquida teve utilidade clínica suficiente para ser aprovado pela FDA, o ensaio COBAS para mutações no EGFR, usado em câncer avançado de pulmão de células não pequenas, embora uma variedade de testes de biopsia líquida esteja disponível na prática clínica.