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Deteção do cancro renal: estudo metabolómico translacional baseado no perfil de compostos voláteis

O carcinoma das células renais (CCR) é a sexta causa de morte oncológica a nível mundial, sendo o CCR de células claras (CCRcc) o subtipo mais prevalente e agressivo. Este tipo de cancro é geralmente resistente às opções clássicas de terapia oncológica e a excisão cirúrgica (nefrectomia) continua a ser o tratamento de primeira linha. Deste modo, a existência de biomarcadores robustos de diagnóstico precoce do CCR contribuiria de forma decisiva para o seu diagnóstico atempado. Assim, pretende-se com este projeto desenvolver uma abordagem global da metabolómica para a identificação de um painel de biomarcadores urinários como estratégia não invasiva para a deteção do CCR. A análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) constitui uma das abordagens mais promissoras em metabolómica na identificação de biomarcadores de cancro, uma vez que doenças distintas podem ser caraterizadas pelo odor da urina como já reportado no cancro da bexiga [1].

Estudos preliminares efetuados no nosso grupo de investigação também demonstraram o elevado potencial destes compostos na discriminação entre urinas de doentes com CCR e controlos saudáveis [2]. Todavia, sendo a urina um biofluido muito complexo, um grande número de variáveis não relacionadas com o processo oncológico causa interferências que afetam a extração de informação relevante. Para transpor estes desafios, na primeira fase do projeto, será estabelecido o sistema de análise e a prova do conceito em sistemas modelo (abordagem ascendente, bottom-up), antes de se iniciarem os estudos em fluidos biológicos.

O perfil metabólico do CCR será avaliado em modelos in vitro e ex vivo com crescente complexidade biológica: (1) linhas celulares imortalizadas de células renais tumorais e normais; (2) tecido renal tumoral e saudável (adjacente) de doentes sujeitos a nefrectomia.

Esta abordagem permitirá estabelecer um painel de biomarcadores que serão posteriormente validados em urinas de pacientes com CCR. Para o estudo do perfil de VOCs do CCR serão implementadas metodologias analíticas, como a Cromatografia Gasosa acoplada à Espetrometria de Massa (GC-MS), e métodos de análise estatística multivariada para a classificação das amostras em grupos “normais” ou “tumorais” e identificação dos metabolitos responsáveis pela discriminação desses dois grupos com maior sensibilidade e especificidade.

Paralelamente será aplicado um sensor para determinação de compostos voláteis baseado no nariz eletrónico (e-nose). As duas assinaturas metabólicas (GC-MS e e-nose) determinadas por via non-target serão interpretadas conjuntamente para o modelo in vitro e urinas.

O projeto prosseguirá com a validação dos candidatos a biomarcadores em urina de doentes com CCRcc de duas populações diferentes para provar a translação dos biomarcadores. Aquando do termo deste projeto, os biomarcadores urinários validados serão patenteados para o desenvolvimento de uma ferramenta de diagnóstico não-invasiva do CCRcc.

Participante da UFP:

Entidade Proponente: 

  • REQUIMTE – Rede de Química e de Tecnologia – Associação

Outras Instituições envolvidas: 

  • Fundação Ensino e Cultura Fernando Pessoa
  • Instituto Português de Oncologia do Porto Francisco Gentil – E.P.E.
  • Nova.id.FCT – Associação para a Inovação e Desenvolvimento da FCT

Projeto apoiado por: 

  • Fundação para a Ciência e Tecnologia e pelo Programa Portugal 2020

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Referência: Projeto nº 30388 – SAICT 2017