Perfil Câncer de PULMÃO

PAINEL LUNG SCAN Next Generation Sequence (NGS) 4 O câncer de pulmão está hoje entre os tumores malignos mais frequentes e que mais mata em todo o mundo. Tem como características fundamentais uma alta agressividade, mortalidade e uma crescente incidência, principalmente entre as mulheres e nos países em desenvolvimento. Segundo dados recentes do Ministério da Saúde, o número de novos casos de câncer de pulmão estimados para o Brasil no ano de 2012 (projeção se estende para 2013) foi de 17.200 entre homens e de 10.110 nas mulheres. Esses valores correspondem a um risco estimado de 18 casos novos a cada 100 mil homens e dez para cada 100 mil mulheres (http://www.inca.gov.br/estimativa/2012). Apesar de avanços significativos nas áreas de biologia molecular e genética, bem como nas áreas de diagnóstico e terapia, essa neoplasia continua representando um desafio para os oncologistas. O câncer de pulmão permanece como uma doença altamente letal. A sobrevida média cumulativa total em cinco anos varia entre 13 e 21% em países desenvolvidos e entre 7 e 10% nos países em desenvolvimento. Ao final do século XX, o câncer de pulmão tornouse uma das principais causas de morte evitáveis. Histológica e clinicamente, os carcinomas pulmonares são classificados em carcinoma de pulmão de células não pequenas (non-small cell lung cancer, NSCLC) e carcinoma de pulmão de células pequenas (small cell lung cancer, SCLC). O NSCLC é o mais frequente dentre os dois subtipos, contendo de 75 a 80% de todos os casos 1. Na ocasião do diagnóstico, a grande maioria dos pacientes com NSCLC apresenta a doença em estágio avançado, que motiva um alto índice de mortalidade. Estima-se que no momento do diagnóstico, 25% dos pacientes apresentem a extensão da neoplasia para os linfonodos mediastinais e 55% metástases à distância 2. A carcinogênese tem como origem um processo PERFIL CANCÊR DE PULMÃO

de múltiplas etapas durante as quais células tumorais progressivamente adquirem alterações genéticas que permitem a proliferação celular descontrolada. Na última década, devido à introdução de novas tecnologias para sequenciamento e análise do DNA em larga escala (sequenciamento paralelo em larga escala ou next generation sequence NGS), iniciou-se uma nova etapa no mapeamento das alterações genéticas responsáveis pelo processo da carcinogênese 3. O aumento da velocidade, combinado a uma substancial redução de custos, permitiu que genomas completos de tumores fossem sequenciados com mais facilidade. Tornou-se evidente que tumores individuais podem na verdade conter de dezenas a milhares de mutações. Por exemplo: o sequenciamento completo de um adenocarcinoma pouco diferenciado de um paciente ex-fumante identificou com alto nível de precisão aproximadamente 50.000 variações genéticas, sendo que 530 dessas variações foram classificadas como mutações somáticas com uma frequência genômica de mutações somáticas de aproximadamente 17.7 por megabase (106 bases) 4. Apesar dos avanços, a grande maioria dessas alterações permanecem com significado clínico desconhecido. No entanto, a pesquisa básica, aliada à pesquisa clínica, foi capaz de identificar um pequeno grupo de mutações que não somente são necessárias para o desenvolvimento e progressão de tumores específicos, mas que também para a manutenção e sobrevida desses tumores. Essas mutações foram denominadas mutações driver devido à sua importância no desenvolvimento desses tumores, e de imediato passaram também a ser consideradas alvos a serem explorados no desenvolvimento de novas terapias 5. 5 Referências Bibliográficas 1. Raben, A. et al. Phase II trial of combined surgical resection, high dose rate intraoperative radiation therapy, and external beam radiotherapy for malignant pleural mesothelioma. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, v. 39, n. 2, p. 316-316, 1997. 2. Seregni, E. et al. Tumor-Marker Evaluation in Patients with Lung-Cancer. Scandinavian Journal of Clinical & Laboratory Investigation, v. 55, p. 67-71, 1995. 3. Daniels M, Goh F, Wright CM, Sriram KB, Relan V, Clarke BE, Duhig EE, Bowman RV, Yang IA, Fong KM. Whole genome sequencing for lung cancer. J Thorac Dis. 2012 Apr 1;4(2):155-63. 4. Pao W, Iafrate AJ, Su Z. Genetically informed lung cancer medicine. J Pathol. 2011 Jan; 223(2):230-40. 5. Pao W, Girard N. New driver mutations in non-small-cell lung cancer. Lancet Oncol. 2011 Feb; 12(2):175-80.

Tabela1: FREQUÊNCIA DAS MUTAÇÕES DRIVER EM NSCLC GENE ADENOCARCINONA CARCINOMA DE CÉLULA ESCAMOSA EGFR 5-15% <5% ALK 5-15% <5% HER2 <5% 0 BRAF <5% 0 KRAS >15% <5% PIK3CA <5% <5% AKT1 0 <5% MAP2K1 <5% 0 6 MET <5% <5% Adaptado de Pao e Girard, Lancet Oncol 2011; 12: 175-80 A abordagem tradicional para o tratamento do câncer de pulmão vinha sendo baseada na classificação histológica dos tumores, sendo a principal distinção entre o carcinoma de pulmão de células pequenas (small cell lung cancer, SCLC) e o carcinoma de pulmão de células não pequenas (non-small cell lung cancer, NSCLC), que engloba as histologias de adenocarcinoma, carcinoma de grandes células e carcinoma de células escamosas. Essa abordagem terapêutica tradicional, especialmente nos casos de NSCLC, baseavase no uso uniforme da quimioterapia citotóxica. Essa modalidade terapêutica aparentemente atingiu um plateau em termos de eficácia 6. No entanto, a última década evidenciou que o NSCLC, na verdade, era composto por diferentes subtipos que poderiam ser definidos a nível molecular pela presença ou ausência de mutações driver. PERFIL CANCÊR DE PULMÃO

Tipos histológicos Tipos moleculares - 1987 GrANDeS CÉlUlAS epidermoide ADeNOCArCiNOMA KrAS DeSCONHeCiDO Tipos moleculares - 2011 Tipos moleculares - 2004 AKT-1 MAP2K1 egfr BrAf MeT Pi3KCA DeSCONHeCiDO 7 KrAS DeSCONHeCiDO Her-2 emlk-al4 egfr KrAS Pao, W. New driver mutations in non-small-cell lung cancer Lancet Oncol 2011;12:175-80 Referências Bibliográficas 6. Rengan R, Maity AM, Stevenson JP, Hahn SM. New strategies in non-small cell lung cancer: improving outcomes in chemoradiotherapy for locally advanced disease. Clin Cancer Res. 2011 Jul 1; 17(13):4192-9.

Partindo do pressuposto que a presença ou ausência de mutações driver podem influenciar substancialmente o desfecho terapêutico selecionado para o paciente com câncer de pulmão, o tratamento moderno para o câncer de pulmão passou a envolver a genotipagem prospectiva como ferramenta essencial para a escolha da modalidade terapêutica apropriada. Além dos dados que dão base ao uso de inibidores tirosino-quinase da via EGFR (gefitinibe, erlotinibe e afatinibe) e ALK, usados respectivamente nos pacientes com mutações de sensibilidade do EGFR e fusão EML4- ALK e ROS, estima-se que novas terapias-alvo serão incorporadas ao arsenal terapêutico contra o câncer de pulmão nos próximos cinco anos. Inicialmente, os testes para avaliação das mutações driver em câncer de pulmão eram solicitados de forma sequencial 7. Contudo, o surgimento de novas plataformas de sequenciamento a um custo menor, a escassez de material de biópsia inerente a maioria dos pacientes com câncer de pulmão e a necessidade de resultados rápidos que sustentem tanto linhas subsequentes de tratamento, como a inclusão de pacientes em estudos clínicos com novas drogas alvo, apontam para o uso crescente de testes moleculares que permitam a análise simultânea de várias mutações driver 8. Esse conceito foi ratificado durante o último congresso da ASCO (American Society of Clinical Oncology), realizado em Chicago entre 31 de maio e 04 de junho de 2013. Painel Lung Scan NGS - Visão genômica 8 Genes: AKT1 (14q32.32), ALK (2p23), BRAF (7q34), CTNNB1 (3p21), DDR2 (1q23.3), EGFR (7p12), ERBB2/HER2 (17q12), ERBB4 (2q33.3-q34), FBXW7 (4q31.3), FGFR1 (8p12), FGFR2 (10q26), FGFR3 (4p16.3), KRAS (12p12.1), MAP2K1 (15q22.1-q22.33), MET (7q31), NOTCH1 (9q34.3), NRAS (1p13.2), PIK3CA (3q26.3), PTEN (10q23.3), SMAD4 (18q21.1), STK11 (19p13.3), e TP53 (17p13.1). PERFIL CANCÊR DE PULMÃO

Metodologia Bloco de Parafina 2. Extração e purificação do DNA da área tumoral 3. Quantificação do DNA 4. PCR Multiplex por emulsão 1. Preparação de lâminas e marcação da área tumoral por patologista Perfil Lung Scan NGS 9 7. Análise e mapeamento das mutações 5. Sequenciamento dos produtos pelo PGM 8. Elaboração do relatório final 6. Armazenamento e análise das sequências no Servidor Ion Torrent Diagrama ilustrativo do processamento das amostras para o Painel Lung Scan NGS Referências Bibliográficas 7. Pao W, Miller VA. Epidermal growth factor receptor mutations, small-molecule kinase inhibitors, and non-smallcell lung cancer: current knowledge and future directions. J Clin Oncol. 2005 Apr 10; 23(11):2556-68. 8. Nebhan C, Pao W. Further advances in genetically informed lung cancer medicine. J Thorac Oncol. 2013 May; 8(5):521-2.

Perfil Molecular Completo Além do Painel Lung Scan NGS, o Progenética Hermes Pardini também oferece outros exames para a determinação do perfil molecular completo de amostras de câncer de pulmão (NSCLC): MEDICAMENTO/AGENTE BIOMARCADOR PLATAFORMA ernotinibe, gefitinibe, afatinibe crizotinibe EGFR KRAS MET PIK3CA PTEN ALK ROS1 RET NGS, Cobas NGS NGS, IHC, FISH NGS NGS NGS, FISH FISH FISH, SEQ gemcitabina RRM1 IHC cetuximabe EGFR IHC (H-Score) 10 vemurafenibe BRAF NGS, Cobas imatinibe ckit SEQ (EX 9, 11, 13, 17) PDGFRA SEQ (EX 10, 12, 14, 18) sunitinibe ckit SEQ (EX 9, 11, 13, 17) ensaios clínicos (inibidores MEK e BRAF) BRAF NGS, Cobas KRAS NGS, SEQ (Codons 12, 13, 61) NRAS NGS, SEQ (Codons 12, 13, 61) ensaios clínicos (trastuzunabe, lapatinibe) HER2 (ERBB2) NGS, IHC, FISH ensaios clínicos (everolimus, temsirolimus) ensaios clínicos (PIK3CA, mtor, MEK, Inibidores de via IGF) PIK3CA PTEN PTEN NGS NGS, IHC NGS NGS - Sequenciamento de nova geração (next generation sequence) SEQ - Sequenciamento sanger IHC - Imunohistoquímica FISH - Hibridização fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization) PERFIL CANCÊR DE PULMÃO

MARCADORES TUMORAIS Antígeno Carcinoembrionário (CEA) O Antígeno Carcinoembrionário (CEA) é uma proteína oncofetal envolvida na adesão celular. A produção aumentada por células tumorais é causada pela desrepressão de genes que a codificam. O CEA é utilizado como marcador tumoral no câncer colorretal e alguns autores o consideram um marcador prognóstico também no câncer de pulmão. A histologia é um dado importante na utilização do CEA como marcador tumoral de câncer de pulmão, já que ele não tem se mostrado um bom marcador em pacientes com SCLC (Carcinoma de Pulmão de Pequenas Células). Valores elevados podem ser encontrados em pacientes com Carcinoma de Pulmão Não-Pequenas Células (NSCLC), e, desses, os níveis estão relacionados à resposta ao tratamento. As concentrações de CEA são significativamente mais altas nos adenocarcinomas. O CEA pode ser utilizado em conjunto com outros marcadores na investigação da recorrência da doença, e níveis aumentados podem predizer baixa sobrevida. Uma estratégia interessante na avaliação do prognóstico e risco de recorrência é a adoção de índices compostos por vários marcadores e a identificação de mutações que podem ser alvos terapêuticos. Alguns autores sugerem o uso simultâneo de CYFRA 21.1 e CEA para aumentar o valor prognóstico. Deve-se ressaltar que o CEA não é um marcador sensível ou específico e frequentemente está elevado em fumantes. Valores aumentados também ocorrem em distúrbios benignos, como cirrose alcoólica, doenças hepáticas, doenças intestinais, doença fibrocística da mama, bronquite, infecções pulmonares e insuficiência renal. 11

Antígeno Tissular Polipeptídeo (TPA) O Antígeno Tissular Polipeptídeo (TPA) é um polipeptídeo de cadeia simples que tem sido isolado de membranas celulares e do retículo endoplasmático liso de células malignas. O teste é capaz de detectar três antígenos que correspondem às citoqueratinas 8, 18 e 19. Ele pode estar aumentado em doenças benignas como hepatite, cirrose, diabetes mellitus e colecistite. Níveis acima de 100 U/L em pacientes com Carcinoma de Pulmão Não-Pequenas Células (NSCLC) parecem estar associados a menor sobrevida. O teste pode ser útil na monitorização de pacientes durante a quimioterapia. 12 Antígeno CYFRA 21.1 Cyfra 21.1 é um fragmento da citoqueratina 19, uma proteína encontrada no citoplasma de células epiteliais tumorais e liberada no soro sob a forma de fragmentos solúveis. Cyfra 21.1 está associado a carcinomas de células epiteliais, dentre eles o Carcinoma Pulmonar Não-Pequenas Células (NSCLC), principalmente com histologia de Carcinoma de Células Escamosas. A sensibilidade deste marcador para NSCLC varia de 23 a 70% e ele parece estar relacionado à resposta terapêutica e ao prognóstico dos pacientes, podendo ser utilizado em conjunto com outros testes para estes fins. Segundo alguns autores, é um marcador útil na detecção de recidiva da doença. O antígeno Cyfra 21.1 também pode estar elevado em Carcinoma Pulmonar de Pequenas Células (SCLC), câncer de bexiga, de cérvice e de cabeça e pescoço. Aumenta inespecificamente em algumas patologias benignas pulmonares, gastrintestinais, ginecológicas, urológicas e de mama. PERFIL CANCÊR DE PULMÃO

Antígeno de Carcinoma de Células Escamosas (SCC) O Antígeno de Carcinoma de Células Escamosas é uma proteína estrutural citoplasmática e sua concentração circulante pode estar elevada em Carcinomas de Células Escamosas. A sensibilidade para o Carcinoma Pulmonar Não-Pequenas Células (NSCLC) varia de 15 a 55%, sendo maior para Carcinoma de Células Escamosas. Níveis elevados também são encontrados em doenças dermatológicas, doenças pulmonares inflamatórias, doenças renais e hepáticas. Enolase Neuronal Específica (NSE) Enolase Neuronal Específica (NSE) é uma isoenzima glicolítica neuroespecífica da enolase, produzida no sistema nervoso central e periférico e em tumores malignos de origem neuroectodérmica. Sua sensibilidade na detecção de Câncer Pulmonar de Pequenas Células (SCLC) é de até 74% e níveis elevados podem estar relacionados a menor sobrevida. No Carcinoma Pulmonar Não-Pequenas Células (NSCLC), altos níveis de NSE estão associados a pior prognóstico. A NSE não é suficientemente sensível e especifica para diferenciar SCLC de NSCLC e não substitui a avaliação histológica. A queda dos valores após tratamento primário é indicativo de resposta terapêutica e melhor prognóstico. NSE também é encontrada em uma variedade de células circulantes, como eritrócitos e plaquetas, e pode estar aumentada em caso de hemólise, doenças inflamatórias e desordens neuroendócrinas. 13 Referências Bibliográficas Grunnet M, Sorensen JB. Carcinoembryonic antigen (CEA) as tumor marker in lung cancer. Lung Cancer 2012;76:138-143. Greenberg AK, Lee MS. Biomarkers for lung cancer: clinical uses. Curr Opin Pulm Med 2007; 13:249-255. Almeida JRC, Pedrosa NL, Leite JB, Fleming TRP, Carvalho VH, Cardoso AAA. Marcadores Tumorais: Revisão de Literatura. Revista Brasileira de Cancerologia 2007;53(3):305-316. Sturgeon C. Practice Guidelines fot Tumor Marker Use in the Clinic. Clinical Chemistry 2002;48(8): 1151-1159. Kulpa J, Wójcik E, Reinfuss M, Kolodziejski L. Carcinoembryonic Antigen, Squamous Cell Carcinoma Antigen, CYFRA 21-1, and Neuron-specific Enolase in Squamous Cell Lung Cancer Patients. Clinical Chemistry 2002;48(11):1931-1937. Diamandis EP, Fritsche HA, Lilja H, Chan DW, Schwartz MK. Tumor markers Physiology, Pathobiology, Technology, and Clinical Applications. Washington: AACC Press, 2002.

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