A análise de metilação de DNA circulante permite a deteção precoce dos 3 principais cancros no sexo feminino em biópsia líquida

O grupo de Epigenética & Biologia do Cancro do Centro de Investigação do IPO do Porto em colaboração com as Clínicas de Mama, Trato Digestivo e Pulmão e Serviço de Epidemiologia do mesmo Instituto, reportaram recentemente na revista Cancers que a análise de metilação de determinados genes em DNA circulante constitui um biomarcador promissor na deteção precoce dos cancros da mama, colorectal e pulmão na mulher.

Os cancros mamário, colorretal e pulmonar são os três mais comuns e com mais elevada mortalidade em mulheres. O rastreio do cancro leva ao aumento do número de tumores detetados em estadios iniciais, incrementando as probabilidades de cura, mas também identificando alguns tumores clinicamente indolentes nos quais o benefício terapêutico é questionável. A metilação aberrante do DNA é um fenómeno que ocorre precocemente no desenvolvimento do cancro e pode ser detetado em DNA tumoral circulante na corrente sanguínea, constituindo um marcador promissor para a deteção precoce do cancro, de uma forma não invasiva. Assim, este trabalho teve como principal objetivo desenvolver um teste sensível e específico baseado na metilação do DNA, circulante extraído de amostras de plasma para deteção simultânea dos cancros referidos.

A metilação do promotor dos vários genes foi avaliada por PCR específico de metilação em multiplex, uma técnica inovadora que permite uma rápida análise da metilação em biópsias líquidas. O painel definido como “PanCancer” (APC, FOXA1 e RASSF1A) detetou simultaneamente os três cancros mais frequentes nas mulheres com uma sensibilidade de 72% e uma especificidade de 74%. Seguidamente, o painel “CancerType” (SCGB3A1, SEPT9 e SOX17), definido com o objetivo de localizar a possível topografia do tumor, distinguiu os vários tipos de cancros. Especificamente, a metilação do gene SCGB3A1 detetou o cancro da mama com uma especificidade de 80%, a metilação da SEPT9 o cancro colorectal com uma especificidade de 99% e o SOX17 o cancro do pulmão com uma especificidade de 85%, embora com baixa sensibilidade. Assim, os painéis “PanCancer” e “CancerType” podem ser propostos como um método de pré-rastreio, permitido um direcionamento mais preciso e custo efectivo para exames de rastreio mais específicos como a mamografia, colonoscopia ou tomografia axial computorizada.

Em conclusão, a avaliação dos níveis de metilação em DNA circulante é uma estratégia promissora para o rastreio simultâneo dos cancros da mama, colorretal e do pulmão. Este teste tem potencial para complementar os métodos atualmente usados, aperfeiçoar a triagem de indivíduos com suspeita de cancro e aumentar a adesão aos programas de rastreio e o seu custo-efetividade.

Autores e afiliações:

Sandra P. Nunes ^1,2, Catarina Moreira-Barbosa ¹, Sofia Salta ^1,2, Susana Palma de Sousa ³, Inês Pousa ⁴, Júlio Oliveira ⁴, Marta Soares ⁴, Licínio Rego ⁵, Teresa Dias ⁵, Jéssica Rodrigues ⁶, Luís Antunes ⁶, Rui Henrique ^1,7,8 and Carmen Jerónimo ^1,8,

¹  Cancer Biology & Epigenetics Group—Research Center, Portuguese Oncology Institute of Porto (CI-IPOP), 4200-072 Porto, Portugal;

²  Master in Oncology, Institute of Biomedical Sciences Abel Salazar, University of Porto (ICBAS-UP), 4050-313 Porto, Portugal;

³  Breast Cancer Clinic and Department of Medical Oncology, Portuguese Oncology Institute of Porto, 4200-072 Porto, Portugal;

⁴  Lung Cancer Clinic and Department of Medical Oncology, Portuguese Oncology Institute of Porto, 4200-072 Porto, Portugal;

⁵  Digestive Tract Pathology Clinic and Surgical Oncology, Portuguese Oncology Institute of Porto, 4200-072 Porto, Portugal;

⁶  Department of Epidemiology, Portuguese Oncology Institute of Porto, 4200-072 Porto, Portugal;

⁷  Department of Pathology, Portuguese Oncology Institute of Porto, 4200-072 Porto, Portugal;

⁸  Department of Pathology and Molecular Immunology, Institute of Biomedical Sciences Abel Salazar– University of Porto (ICBAS-UP), 4050-313 Porto, Portugal;

Abstract:

Background: Breast (BrC), colorectal (CRC) and lung (LC) cancers are the three most common and deadly cancers in women. Cancer screening entails an increase in early stage disease detection but is hampered by high false-positive rates and overdiagnosis/overtreatment. Aberrant DNA methylation occurs early in cancer and may be detected in circulating cell-free DNA (ccfDNA), constituting a valuable biomarker and enabling non-invasive testing for cancer detection. We aimed to develop a ccfDNA methylation-based test for simultaneous detection of BrC, CRC and LC.

Methods: CcfDNA from BrC, CRC and LC patients and asymptomatic controls were extracted from plasma, sodium-bisulfite modified and whole-genome amplified. APC, FOXA1, MGMT, RARβ2, RASSF1A, SCGB3A1, SEPT9, SHOX2 and SOX17 promoter methylation levels were determined by multiplex quantitative methylation-specific PCR. Associations between methylation and standard clinicopathological parameters were assessed. Biomarkers’ diagnostic performance was also evaluated.

Results: A “PanCancer” panel (APC, FOXA1, RASSF1A) detected the three major cancers with 72% sensitivity and 74% specificity, whereas a “CancerType” panel (SCGB3A1, SEPT9 and SOX17) indicated the most likely cancer topography, with over 80% specificity, although with limited sensitivity.

Conclusions: CcfDNA’s methylation assessment allows for simultaneous screening of BrC, CRC and LC, complementing current modalities, perfecting cancer suspects’ triage, increasing compliance and cost-effectiveness.

Revista: Cancers

Link: https://www.mdpi.com/2072-6694/10/10/357