Análise de biofluídos através de RMN aliada a quimiometria para caracterização de tumores e seu diagnóstico precoce

Abstract

Resumo: O câncer configura-se como um grande problema de saúde pública tanto nos países desenvolvidos como nos em desenvolvimento. Consiste em uma patologia que não possui sintomas característicos, podendo ser detectado em vários estágios de evolução histopatológica e clínica. Destes fatos resulta, em grande parte, a dificuldade do seu diagnóstico e a afirmativa de que a suspeita de câncer pode surgir diante dos sintomas mais variados possíveis, além da complexidade e custos elevados dos métodos. Para que o tratamento do câncer seja o mais efetivo possível, é necessário que haja uma detecção precoce, antes mesmo do desenvolvimento de sinais e sintomas. No entanto, atualmente nem todos os tipos de câncer podem ser detectados precocemente, o que torna a busca por novas técnicas mais abrangentes, de baixo custo e acessíveis, uma prioridade ública. O surgimento e o desenvolvimento de uma patologia provocam alterações características de um ou mais metabólitos específicos na composição química dos tecidos e/ou biofluidos corporais, que podem atuar como biomarcadores. Neste contexto, estratégias metabolômicas baseadas em dados obtidos através da espectroscopia de RMN de amostras de biofluidos ou tecidos podem atuar como perfis de diagnóstico, uma vez que geram compreensíveis perfis bioquímicos característicos de metabólitos de baixa massa molecular, com a vantagem de serem obtidos com o mínimo de preparo de amostra. Neste trabalho, a RMN de 1H de soro sanguíneo aliada a análises quimiométricas foi utilizad para identificar as alterações metabólicas ocorridas na composição química de biofluidos, como consequências da presença de tumores, usando camundongos como matriz inicial. Após otimização da metodologia, foi possível diagnosticar o tumor ascítico de Ehrlich após cinco dias e tumor Sarcoma 180 após dez dias da inoculação com boa precisão. Identificou-se lipídeos, lipoproteína VLDL e lactato como possíveis biomarcadores da presença do tumor no organismo. Desta forma, a RMN aliada a quimiometria é uma ferramenta com grande potencial para estudar os efeitos da presença de tumores na composição de biofluidos.

Abstract: The cancer is one of the major public health problems both in developed and developing countries. It consists of a condition that does not have characteristic symptoms, which can be detected in various stages of clinical and histopathological development. Those facts greatly contribute to the difficulty of cancer diagnosis and the assertion that the suspicion of the presence of cancer can arise before the most varied symptoms, besides the complexity and high costs of the methods. In order to become the treatment of cancer as effective as possible, there must be an early detection, even before the development of signs and symptoms. However, nowadays the minority of the cancers types can be detected early, which makes the search for most comprehensive, affordable and accessible techniques a public priority. The emergence and development of a disease cause characteristic changes of one or more specific metabolites in the chemical composition of tissues or biofluids, which can act as biomarkers. In this context, metabolomics strategies based on data obtained from NMR spectroscopy of samples of biofluids or tissues can act as fingerprints, since they generate understandable characteristic biochemical profiles of metabolites of low molecular weight, with the advantage of being achieved with minimal sample preparation. In this work, serum 1H NMR allied to chemometric analysis was used to identify metabolic changes occurring in the chemical composition of biofluid as a consequence of the presence of tumors, using mice as the initial array. After methodology optimization, it was possible to diagnose the Ehrlich ascites tumor after five days and tumor Sarcoma 180 after ten days of inoculation with good accuracy. Lipids, VLDL nd lactate were identified as possible biomarkers of the presence of tumor in the body. Thus, NMR allied to chemometrics is a tool with great potential for studying the effects of the presence of tumors in the composition of biofluid.