Caraterização Molecular de Glioblastomas e Biópsias Líquidas

Abstract

O glioblastoma é o tumor cerebral primário mais comum e agressivo em adultos. Apresenta elevada heterogeneidade morfológica e genética, as opções terapêuticas são limitadas e o prognóstico é bastante desfavorável. Nos últimos anos, com o progresso tecnológico tem-se verificado uma maior compreensão dos mecanismos moleculares e das alterações genéticas e epigenéticas dos glioblastomas, abrindo caminho para melhorar o diagnóstico e o desenvolvimento de terapias direcionadas. Com este estudo pretendeu-se caraterizar genética e epigeneticamente uma coorte de glioblastoma através das técnicas de array-CGH (array-Comparative Genomic Hybridization), MS-MLPA (Methylation Specific Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) e Citogenética Convencional. Pretendeu-se, igualmente, quantificar as concentrações de cfDNA (DNA livre em circulação) obtidas, antes e durante o tratamento destes doentes, através de biópsias líquidas, avaliando assim a sua utilidade como um biomarcador de prognóstico. Os resultados obtidos permitiram uma caracterização compreensiva destes tumores, confirmando a presença de vários biomarcadores previamente descritos na literatura, como amplificações do cromossoma 7, onde se localiza o gene EGFR, deleções do cromossoma 10, onde se encontra localizado o gene PTEN, e a metilação da região promotora do gene MGMT. Adicionalmente, a combinação das várias técnicas utilizadas permitiu identificar alterações genéticas comuns ao nível do número de cópias e metilação nestes doentes com glioblastoma e determinar um conjunto de genes relacionados com a desregulação de várias vias metabólicas envolvidas na carcinogénese que podem apresentar potencial como biomarcadores de prognóstico. Os resultados obtidos relativos às biópsias líquidas mostram que as concentrações basais de cfDNA dos pacientes com glioblastomas são mais elevadas comparativamente aos controlos, o que é sugestivo que o ctDNA (DNA tumoral em circulação) consegue atravessar a barreira hematoencefálica e pode ser detetado na corrente sanguínea. Além disso, a avaliação cinética das concentrações de cfDNA ao longo do tratamento permitiu inferir que estes níveis parecem aumentar durante o tratamento. É necessário analisar mais doentes e durante um período de acompanhamento clínico maior, bem como a correlação genótipo fenótipo para validar estes resultados e identificar possíveis biomarcadores de prognóstico e resposta ao tratamento.

Glioblastoma is the most common and aggressive primary brain tumor in adults. It presents high morphological and genetic heterogeneity, limited therapeutic options, and a very unfavorable prognosis. In recent years, with technological advancements, there has been a greater understanding of the molecular mechanisms and genetic and epigenetic alterations of glioblastomas, paving the way for improved diagnosis and the development of targeted therapies. This study aimed to genetically and epigenetically characterize a cohort of glioblastomas using array-CGH, MS-MLPA, and Conventional Cytogenetics techniques. Additionally, the study aimed to quantify the concentrations of cfDNA obtained before and during the treatment of these patients through liquid biopsies, thereby evaluating its utility as a prognostic biomarker. The results obtained allowed for a comprehensive characterization of these tumors, confirming the presence of several biomarkers previously described in the literature, such as amplifications of chromosome 7 where the EGFR gene is located, deletions of chromosome 10 where the PTEN gene is located, and methylation of the promoter region of the MGMT gene. Furthermore, the combination of various techniques used allowed for the identification of common genetic alterations in terms of copy number variations and methylation in these patients with glioblastoma, as well as determining a set of genes related to the dysregulation of various metabolic pathways involved in carcinogenesis, which may have potential as prognostic biomarkers. The results obtained regarding liquid biopsies show that the baseline concentrations of cfDNA in patients with glioblastomas are higher compared to controls, suggesting that ctDNA can cross the blood-brain barrier and be detected in the bloodstream. Moreover, the kinetic evaluation of cfDNA concentrations during treatment suggests that these levels may increase during treatment. Further analysis of more patients over a longer clinical follow-up period, as well as genotype-phenotype correlation, is necessary to validate these results and identify potential prognostic biomarkers and treatment response indicators.