Sensibilidade à radiação ionizante de portadores de variantes causais nos genes BRCA1/2

Abstract

A síndrome hereditária de cancro da mama/ovário (HBOC) é definida pela identificação de variantes causais germinativas em heterozigotia nos genes supressores tumorais BRCA1 ou BRCA2. Os indivíduos portadores apresentam risco aumentado para o desenvolvimento de várias neoplasias. Por esse motivo, são submetidos a uma vigilância específica, que pode incluir a realização de exames com radiação ionizante, como a mamografia. Além disso, podem ter de ser submetidos à exposição a radiação ionizante por outros motivos clínicos. Alguns estudos sugerem que estes indivíduos podem apresentar uma sensibilidade aumentada à radiação ionizante. Contudo, existem dados pouco concordantes na literatura e os processos biológicos ainda não estão bem estudados, especialmente para os efeitos de baixas doses.O objetivo deste trabalho foi caracterizar o efeito da exposição a radiação ionizante de doses de diagnóstico em indivíduos portadores e não portadores da HBOC. Para tal, foram recrutados indivíduos portadores e indivíduos não portadores pertencentes a famílias com variantes causais num dos dois genes. Foram colhidas amostras sanguíneas a 39 indivíduos (22 portadores e 17 não portadores) e realizado um inquérito. As amostras foram submetidas à exposição a radiação ionizante da mamografia (uma e duas incidências) e da tomografia computorizada (TC) do tórax. Às duas e quatro horas após a irradiação foram avaliadas as espécies reativas de oxigénio e as defesas antioxidantes. Às 24 e 72 horas foi determinada a viabilidade celular. Foi ainda realizado o ensaio de micronúcleos e extraído o conteúdo proteico às 48 horas para avaliação da expressão das proteínas envolvidas nas vias de reparação do ADN.Foram incluídos indivíduos de famílias com sete variantes diferentes do gene BRCA1 e quatro do gene BRCA2. Os dois grupos foram constituídos maioritariamente por mulheres. Todos os indivíduos já tinham sido sujeitos a estudos com radiação ionizante, exceto um portador. Os exames mais realizados por ambos os grupos foram a mamografia e a radiografia do tórax. A mediana da concentração de radical superóxido foi próxima de um em todas as condições, grupos e tempos de avaliação, bem como a mediana de concentração de peróxidos intracelulares. A glutationa reduzida para a exposição a mamografia apresentou valores próximos de um, já após a exposição a TC do tórax apresentou a mediana de 0,55 no grupo dos não portadores e o valor de 0,67 na amostra de portadores. A mediana da viabilidade celular das várias condições e grupos, nos vários tempos foi próxima dos 100%. Não foi possível realizar a análise do ensaio de micronúcleos, por as células não apresentarem citoplasma integro. A avaliação das vias de reparação do ADN foi limitada por poucos resultados. Este estudo fez parte do início do projeto, o que levou a que algumas das metodologias que se pretendiam aplicar não estivessem totalmente otimizadas e não fosse possível obter resultados em algumas delas, além de todas as limitações que a pandemia impôs. Apesar de tudo, foi possível obter-se resultados preliminares, um pouco marcados pela variabilidade interindividual pelo reduzido número de amostras, e o armazenamento de amostras (conteúdo proteico e amostras do ensaio de micronúcleos) para análises futuras.

Hereditary breast and ovarian cancer syndrome (HBOC) is caused by germline causal variants in the BRCA1 or BRCA2 tumour suppressor genes. Carriers are at increased risk for the development of various neoplasms. For this reason, they are subjected to specific surveillance, which may include examinations with ionizing radiation, such as a mammography. In addition, for other clinical situations they may have to be exposed to ionizing radiation. Some studies suggest that these individuals may have a sensitivity increased to ionizing radiation. However, there is little agreement in the literature and the biological processes are still not well understood, especially for the low doses effect.The objective of this work was to characterize the effect of exposure to ionizing radiation of diagnostic doses in individuals with and without HBOC.For this purpose, carriers and non-carriers belonging to families with causal variants previously identified were recruited. Blood samples were collected from 39 participants (22 carriers and 17 non-carriers), and a survey was done. The samples were subjected to exposure to ionizing radiation from mammography (one and two views) and chest computer tomography (CT). At two and four hours after irradiation, reactive oxygen species and antioxidant defenses were evaluated. At 24 and 72 h cell viability was determined. The micronucleus assay was also performed and the protein content extracted at 48 hours to assess the expression of proteins involved in DNA repair pathways.Individuals from families with seven different variants in the BRCA1 gene and four in the BRCA2 gene were included. The two groups were mostly made up of women. All participants had already been subjected to diagnostic imaging studies with ionizing radiation, except for one carrier. The most common studies performed by both groups were mammography and chest X-ray. The median superoxide radical concentration was close to one in all conditions, groups and evaluation times, as well as the median intracellular peroxide concentration. Glutathione reduced for exposure to mammography showed values close to one, whereas after exposure to the chest CT it had a median of 0.55 in the group of non-carriers and a value of 0.67 in the carriers sample.The median cell viability of the various conditions and groups, at the various times, was close to 100%. It was not possible to perform the analysis of the micronucleus assay as the cells did not present an integral cytoplasm. Assessment of DNA repair pathways was limited by few results.This study was part of the beginning of the project, which meant that some of the methodologies that were intended to be applied were not fully perfected and it was not possible to obtain results in some of them, in addition to all the limitations that the pandemic imposed. In any case, preliminary results were obtained, somewhat marked by inter-individual variability due to the reduced number of samples, and the storage of samples (protein content and samples from the micronucleus assay) for future analyses.