Novo exame de sangue com IA detecta câncer de fígado – Strong The One

O exame de sangue, chamado DELFI (avaliação de fragmentos de DNA para interceptação precoce), detecta alterações de fragmentação entre o DNA de células cancerígenas derramadas na corrente sanguínea, conhecidas como DNA livre de células (cfDNA). No estudo mais recente, os pesquisadores usaram a tecnologia DELFI em amostras de plasma sanguíneo obtidas de 724 indivíduos nos EUA, União Européia (UE) e Hong Kong para detectar câncer hepatocelular (HCC), um tipo de câncer de fígado.

Os pesquisadores acreditam que esta é a primeira análise de fragmentação do genoma validada independentemente em duas populações de alto risco e em diferentes grupos raciais e étnicos com diferentes causas associadas a seus cânceres de fígado.

Suas descobertas foram relatadas em 18 de novembro em Descoberta do câncer e na Conferência Especial da Associação Americana para Pesquisa do Câncer: Prevenção de Precisão, Detecção Precoce e Intercepção do Câncer.

Estima-se que 400 milhões de pessoas em todo o mundo correm maior risco de desenvolver CHC por causa de cirrose por doenças crônicas do fígado, incluindo hepatite viral crônica ou doença hepática gordurosa não alcoólica, de acordo com uma análise mundial da carga de doença hepática (J. Hepatologia2019).

“O aumento da detecção precoce do câncer de fígado pode salvar vidas, mas os testes de triagem atualmente disponíveis são subutilizados e deixam escapar muitos tipos de câncer”, diz Victor Velculescu, MD, Ph.D., professor de oncologia e codiretor do Programa de Genética e Epigenética do Câncer da o Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, que co-liderou o estudo com Zachariah Foda, MD, Ph.D., pesquisador em gastroenterologia, Akshaya Annapragada, MD/Ph.D. estudante, e Amy Kim, MD, professora assistente de medicina na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.

Das 724 amostras de plasma estudadas, 501 foram coletadas nos EUA e na UE e incluíram amostras de 75 pessoas com HCC para treinar e validar o modelo de aprendizado de máquina, um tipo de inteligência artificial que usa dados e algoritmos para melhorar a precisão, explica Foda. Para validação, foram analisadas 223 amostras adicionais de plasma de indivíduos em Hong Kong e incluíram amostras de 90 pessoas com CHC, 66 com vírus da hepatite B (HBV), 35 com cirrose hepática relacionada ao HBV e 32 pessoas sem fatores de risco subjacentes.

A tecnologia DELFI usa um exame de sangue para medir a forma como o DNA é empacotado dentro do núcleo de uma célula, estudando o tamanho e a quantidade de DNA livre de células presente na circulação de diferentes regiões do genoma. Células saudáveis ​​empacotam o DNA como uma mala bem organizada, na qual diferentes regiões do genoma são colocadas cuidadosamente em vários compartimentos. Os núcleos das células cancerígenas, por outro lado, são como malas mais desorganizadas, com itens de todo o genoma jogados ao acaso. Quando as células cancerígenas morrem, elas liberam fragmentos de DNA de maneira caótica na corrente sanguínea.

O DELFI identifica a presença de câncer examinando milhões de fragmentos de cfDNA em busca de padrões anormais, incluindo o tamanho e a quantidade de DNA em diferentes regiões genômicas. A abordagem DELFI requer apenas sequenciamento de baixa cobertura, permitindo que essa tecnologia seja econômica em um ambiente de triagem, dizem os pesquisadores.

No estudo mais recente, os pesquisadores realizaram o teste – que já foi mostrado para classificar com precisão o câncer de pulmão – em fragmentos de cfDNA isolados das amostras de plasma. Eles analisaram os padrões de fragmentação em cada amostra para desenvolver uma pontuação DELFI.

As pontuações foram baixas para indivíduos livres de câncer com hepatite viral ou cirrose (a pontuação DELFI mediana foi de 0,078 e 0,080, respectivamente), mas, em média, 5 a 10 vezes maior para os 75 pacientes com CHC nas amostras dos EUA/UE, com pontuações altas observado em todos os estágios do câncer, incluindo a doença em estágio inicial (pontuações DELFI para Estágio 0 = 0,46, Estágio A = 0,61, Estágio B = 0,83 e Estágio C = 0,92). Além disso, o teste detectou alterações de fragmentação no conteúdo e empacotamento dos genomas do câncer de fígado, inclusive de regiões do genoma associadas à atividade específica do fígado.

A tecnologia DELFI detectou cânceres de fígado em seus estágios iniciais, com uma sensibilidade geral – ou capacidade de detectar um câncer com precisão – de 88% e uma especificidade de 98%, o que significa que quase nunca forneceu incorretamente um resultado falso positivo, entre pessoas em risco médio. Nas amostras coletadas daqueles com alto risco de CHC, o teste apresentou sensibilidade de 85% e especificidade de 80%.

“Atualmente, menos de 20% da população de alto risco é rastreada para câncer de fígado devido à acessibilidade e desempenho abaixo do ideal. Este novo exame de sangue pode dobrar o número de casos de câncer de fígado detectados, em comparação com o exame de sangue padrão disponível, e aumentar detecção precoce do câncer”, diz Kim, co-autor sênior do estudo.

Os pesquisadores dizem que os próximos passos incluem a validação dessa abordagem em estudos maiores para uso clínico.

Mais de 800.000 pessoas são diagnosticadas com câncer de fígado em todo o mundo a cada ano, e é uma das principais causas de mortes por câncer em todo o mundo, de acordo com a American Cancer Society.

Além de Velculescu, Foda, Annapragada e Kim, outros pesquisadores foram Kavya Boyapati, Daniel Bruhm, Nicholas Vulpescu, Jamie Medina, Dimitrios Mathios, Stephen Cristiano, Noushin Niknafs, Harry Luu, Michael Goggins, Robert Anders, Jing Sun, Shruti Meta, David Thomas, Gregory Kirk, Vilmos Adleff, Jillian Phallen e Robert Scharpf.

A pesquisa foi apoiada pela Dr. Miriam e Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation, Stand Up to Cancer-Dutch Cancer Society International Translational Cancer Research Dream Team Grant (SU2C-AACR-DT1415), Grey Foundation, Commonwealth Foundation, SU2C Intime Lung Cancer Interception Dream Team Grant, Mark Foundation for Cancer Research, uma bolsa de pesquisa da Delfi Diagnostics, National Institutes of Health concede CA121113, CA006973, CA233259, GM136577, CA237624 e CA062924 e Departamento de Defesa CDMRP Award W81XWH-20- 1-0605. Stand Up to Cancer é um programa da Entertainment Industry Foundation administrado pela American Association for Cancer Research.

Os pesquisadores revelam os seguintes interesses conflitantes: Velculescu é um dos fundadores da Delfi Diagnostics, atua no conselho de administração e como consultor desta organização, e possui ações da Delfi Diagnostics, que estão sujeitas a certas restrições sob a política da Johns Hopkins University. Além disso, a Universidade Johns Hopkins possui participação acionária na Delfi Diagnostics. Velculescu vendeu sua participação na Personal Genome Diagnostics (PGDx) para a LabCorp em fevereiro de 2022. Ele é um inventor em pedidos de patentes apresentados pela Universidade Johns Hopkins relacionados a análises genômicas de câncer e DNA livre de células para detecção de câncer que foram licenciados para um ou mais entidades, incluindo Delfi Diagnostics, LabCorp, Qiagen, Sysmex, Agios, Genzyme, Esoterix, Ventana e ManaT Bio. Sob os termos desses contratos de licença, a universidade e os inventores têm direito a taxas e distribuições de royalties. Velculescu é consultor da Danaher, Takeda Pharmaceuticals e Viron Therapeutics. Scharpf é fundador e consultor da Delfi Diagnostics e possui ações da Delfi Diagnostics sujeitas a certas restrições sob a política da universidade. Esses acordos foram revisados ​​e aprovados pela The Johns Hopkins University de acordo com suas políticas de conflito de interesses.