Análise secundária de genes diferencialmente expressos antes e após a exposição de amostras de mieloma múltiplo a imunomoduladores

Abstract

O Mieloma Múltiplo (MM) é uma doença hematológica maligna, do grupo de gamopatias monoclonais, caracterizada por um crescimento patológico da população de plasmócitos clonais. O MM é responsável por 1% de todos os cânceres, e corresponde a 10% das neoplasias hematológicas, sendo a segunda mais comum desse tipo de câncer. O perfil de incidência mais frequente está no grupo de indivíduos do sexo masculino, com idade entre 55-65 anos. A média de idade do paciente no momento do diagnóstico, no Brasil, é de 70 anos. Existem diferentes esquemas de tratamento com diferentes fármacos. Estudos já avaliaram o uso da talidomida em pacientes de MM recém-diagnosticados, após o transplante autólogo e em pacientes refratários, sendo que em todas as etapas de tratamento a talidomida levou a um aumento no tempo de sobrevida livre de progressão. A talidomida é um fármaco imunomudulador, anti-inflamatório e antiangiogênico, porém é um potente teratógeno. Atualmente, a dispensação da talidomida é feita unicamente pelo Sistema Único de Saúde (SUS). Existem dois análogos estruturais da droga, a lenalidomida e a pomalidomida. A lenalidomida tem maior atividade imunomoduladora do que a talidomida, enquanto a talidomida tem maior atividade antiangiogênica. Pomalidomida, por sua vez, possui uma potência antiproliferativa distinta e elevada em comparação com a lenalidomida. O MM ainda é considerado uma doença incurável, porém os recentes avanços terapêuticos, principalmente a inclusão de imunomoduladores (IMiDs) ao tratamento, melhoraram significativamente a taxa de sobrevida dos pacientes. Estudos já publicados correlacionaram as respostas ao tratamento com IMiDs a fatores genéticos, como mutações ou expressão diferencial. Genes diferencialmente expressos relacionados a diferentes tratamentos para MM podem configurar potenciais biomarcadores, colaborando com a aplicação de terapias moleculares, o que pode tornar sua avaliação bastante relevante. Uma alternativa que vem sendo bastante utilizada para a análise de expressão gênica é o uso de dados secundários a partir de repositórios públicos. Além de ser uma estratégia de baixo custo, permite o levantamento de hipóteses que podem ser adequadamente testadas em diferentes contextos, abrangendo um número maior e mais detalhado de respostas, e a partir dessa estratégia, novos preditores para futuras pesquisas de biomarcadores de resposta ao tratamento de IMiDs podem ser sugeridos. O objetivo desse trabalho foi analisar a expressão gênica diferencial em amostras de Mieloma Múltiplo em humanos, relacionada ao tratamento com imunomoduladores e à progressão tumoral, a partir de dados secundários provenientes de ensaios experimentais depositados em bancos de dados públicos. Ao todo, foram utilizados sete estudos depositados no banco de dados GEO (GSE6691, GSE8546, GSE38627, GSE58133, GSE68871, GSE37302 e GSE75084). Os dados brutos de todas as amostras analisadas foram normalizados no software RStudio Desktop v.1.0.1. em linguagem R (v.3.5.1), assim como as analises de genes diferencialmente expressos. As análises de expressão gênica diferencial revelaram potenciais novos alvos para o tratamento de MM, sendo os genes hiperexpressos COPS2, UBE2G1 e SPR, e os genes hipoexpressos BCAT1 e PSAT1. As redes de vias sobrepostas dos genes COPS2 e UBE2G1 estavam intimamente relacionadas ao processo de nedilação, que foi previamente relatado como envolvido em mecanismos dos imunomoduladores. Tanto o tratamento com lenalidomida quanto com pomalidomida apontaram na diminuição da taxa de expressão de genes relacionados à proliferação celular e oncogenes, como BCAT1 e PSAT1. SPR é uma enzima envolvida na rota de biossíntese de eNOS, desequilíbrios na síntese de NO estão associados a malformações congênitas associadas à exposição a teratógenos como a talidomida. A expressão gênica diferencial foi analisada no contexto de conjuntos de genes para identificar assinaturas moleculares associadas ao MM e IMiDs. Observamos ainda que nem todos os genes com níveis de expressão alterados apareceram nas vias significativas. Isso demonstra que tanto a expressão diferencial quanto a análise da via são importantes na extração de informações com relevância biológica. Porém, utilizamos apenas abordagens de bioinformática, portanto, dados experimentais são necessários para validar esses achados em estudos posteriores.