Por Carlos Eduardo Fonseca Alves

Medicina de Precisão na Oncologia Veterinária

Definição

A Medicina de Precisão é uma abordagem terapêutica que permite o médico veterinário selecionar terapias específicas para os pacientes, baseado em características específicas dos tumores de cada animal (PANG e ARGYLE, 2016). Ou seja, é realizada uma análise da amostra do tumor do paciente, e a partir da expressão de marcadores específicos, é possível selecionar um tratamento direcionado para um paciente.

Na Medicina humana, a Medicina de Precisão tem foco em marcadores genômicos, que podem ser identificados a partir de sequenciamento, para identificação de opções terapêuticas mais precisas e com menor toxicidade ou avaliação de características específicas dos tumores para indicar um tratamento mais preciso. A Medicina de Precisão, vai ao encontro de um tratamento personalizado do paciente, o que faz muitos pesquisadores denominarem essa área de pesquisa como Medicina Personalizada (LLOYD et al., 2016).

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Assim, a Medicina de Precisão pretende revolucionar o tratamento dos pacientes, buscando terapias mais específicas, com menor toxicidade e que podem aumentar as possibilidades de cura dos pacientes.

O Câncer na Medicina Veterinária

No Brasil, para o ano de 2018, foi estimada uma população de 139,3 milhões de cães e gatos em todo o território nacional, com a região sudeste domiciliando 47,4% desta população (INSTITUTO PET BRASIL, 2019). Essa estatística evidencia a importância que os animais têm atingido dentro dos lares brasileiros, e hoje os cães e gatos ocupam um importante papel dentro do núcleo familiar. Associado a essas mudanças sociais, a Medicina Veterinária evoluiu na forma de diagnosticar e tratar diferentes doenças, o que permitiu um aumento na longevidade dos animais. Com isso, eles ficaram susceptíveis ao desenvolvimento de doenças associadas ao envelhecimento, como o câncer: uma das principais causas de óbito em cães e gatos idosos (SOUZA et al., 2006) que, hoje, representa importante parcela dos atendimentos na rotina do médico veterinário. Em humanos, o câncer é considerado a segunda causa mais comum de óbito em pessoas, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares, e, em homens, os tumores mais comuns são: próstata, cólon e reto e os tumores do trato respiratório. Em contrapartida, nas mulheres, os tumores mais comuns são: mama, cólon e reto e tumores do colo do útero (INCA, 2021).

Nos cães, a incidência do câncer está relacionada com diversos fatores regionais, como incidência solar, hábitos culturais e sociais. Na Itália, as neoplasias mais comuns em cães são da glândula mamária, pele e tecido subcutâneo e testículo, respectivamente (BAIONI et al., 2007). Em contrapartida, em um estudo brasileiro prévio, os tumores mais comuns foram de pele e subcutâneo, glândula mamária e do sistema reprodutor, respectivamente (BARBOZA et al., 2019). Demonstrando assim, a discrepância dos dados, de acordo com as regionalidades. Para uma melhor visualização de uma incidência comparativa dos cânceres em humanos e cães no Brasil, é possível comparar cada localização observando a Figura 1.

Tratamento convencional

Após o diagnóstico de um câncer, uma grande preocupação por partes dos tutores dos animais é a sobrevida dos pacientes com ou sem o tratamento oncológico. Dentre as modalidades de tratamento na Oncologia Veterinária, destacam-se a cirurgia, criocirurgia, eletroquimioterapia, quimioterapia antineoplásica e radioterapia. De uma forma geral, muitos tutores aceitam bem a possibilidade de tratamento cirúrgico. No entanto, existe uma certa resistência à utilização da quimioterapia antineoplásica em cães e gatos (CALAZANS e FONSECA-ALVES, 2017).

O tratamento quimioterápico convencional se baseia no uso de fármacos citotóxicos, em uma dose chamada de “dose máxima tolerada” (FONSECA-ALVES e CALAZANS, 2016). Assim, os pacientes recebem um alta dose de quimioterápicos, em um intervalo mínimo de tempo para o organismo se recuperar e iniciar um novo ciclo de tratamento (CALAZANS e FONSECA-ALVES, 2017). Na Medicina Veterinária, as doses de quimioterápicos são ajustadas, para minimizar os efeitos colaterais, evitando assim, efeitos colaterais muito graves. Ao utilizar doses de quimioterápicos proporcionalmente próximas das doses utilizadas na Medicina, aumentariam os efeitos colaterais nos pacientes e a aceitabilidade da terapia por parte do tutor ou responsável pelo animal (WITHROW et al., 2019).

Na Medicina Veterinária, a quimioterapia antineoplásica para tumores sólidos é utilizada com diferentes objetivos, geralmente dividida em três modalidades: Neoadjuvante, Adjuvante e Paliativa (Figura 2). O tratamento é denominado Neoadjuvante, quando um fármaco é administrado antes de um tratamento considerado definitivo (cirurgia, por exemplo) objetivando reduzir o tamanho do tumor, para realizar um procedimento cirúrgico menos agressivo, e diminuir a quantidade de células neoplásica na margem cirúrgica (SELLI E SIMS, 2019). Em mulheres com tumores mamários, a quimioterapia adjuvante pode reduzir até 80% do volume tumoral, permitindo a remoção de um quadrante da glândula mamária, ao invés da mastectomia radical (MAGBANUA et al., 2015).

Na Oncologia Veterinária, existe uma resistência dos médicos veterinários em indicar a terapia Neoadjuvante, visto que tem o objetivo de induzir citorredução do tumor, e a margem cirúrgica do tumor prévio ao tratamento ser preservada. Assim, mesmo após uma citorredução, o cirurgião-veterinário deveria considerar a margem anterior, não fornecendo assim, o benefício de reduzir margens durante o procedimento cirúrgico. Portanto, apesar de amplamente utilizada em tumores humanos (como mama e colorretal), na Medicina Veterinária não existem um consenso sobre a padronização da quimioterapia Neoadjuvante para os tumores caninos. 

Na terapia Adjuvante, o paciente é submetido ao tratamento definitivo (cirurgia ou radioterapia), e posteriormente é submetido ao tratamento Adjuvante para diminuir focos microscópicos de células tumorais, que possam persistir em diferentes partes do organismo (por exemplo, pulmão), que não são passíveis de detecção durante realização dos exames de estadiamento (CALAZANS e FONSECA-ALVES, 2017). Essa terapia tem o objetivo de minimizar as chances de células remanescentes na lesão cirúrgica ou circulantes desenvolvam recidivas ou metástases. É a modalidade terapêutica mais utilizada na Medicina Veterinária. Um grande exemplo na Medicina Veterinária, é a utilização do protocolo de vimblastina associada à prednisona no tratamento adjuvante de alguns mastocitomas cutâneos caninos (THAMM et al., 1999). É a modalidade terapêutica mais realizada na Medicina Veterinária, com maior aceitação pelos médicos veterinários.

A última modalidade, é denominada quimioterapia Paliativa. Nesta modalidade, a quimioterapia tem o objetivo de proporcionar para o paciente uma melhor qualidade de vida, diminuindo os sinais clínicos associado ao tumor que o paciente apresenta. Nesta modalidade, o paciente recebe o tratamento objetivando uma maior qualidade de vida, minimizando a dor causada pelo câncer ou reduzindo efeitos diretos e indiretos causados pela doença. Um grande exemplo dessa modalidade, é o uso dos bifosfonatos nas neoplasias ósseas (MILNER et al., 2004).

Para alguns tumores em cães e gatos, existem protocolos muito bem estabelecidos, como para o linfoma e o mastocitoma cutâneo canino (WITHROW et al., 2019). Em contrapartida, para outras neoplasias, o melhor protocolo terapêutico a ser estabelecido, ainda é um desafio. Um grande exemplo em nosso país, são as neoplasias mamárias em cadelas. No Brasil, existe uma tendência em realizar tratamento baseados nos fármacos carboplatina e doxorrubicina (CASSALI et al., 2017). No entanto, outros protocolos são considerados para o tratamento, com aumento de sobrevida, não existindo uma clara recomendação para quais protocolos devem ser utilizados nas diferentes situações (Tabela 1) (KARAYANNOPOULOU e LAFIONIATIS, 2016).

Apesar de diferentes fármacos proporcionarem evidência de aumento de sobrevida com protocolo quimioterápico, ainda falta uma clara padronização de quais pacientes devem receber quimioterapia adjuvante, e qual melhor protocolo de acordo com as características de cada tumor.

Por que não temos a cura do câncer?

O câncer é uma doença complexa, multifatorial, associada a modificações genéticas e epigenéticas à nível celular, que conferem às células tumorais várias habilidades. Dentre as habilidades da célula tumoral, pode-se destacar a independência de fatores de crescimento, capacidade de angiogênese, imortalidade e evasão do ciclo celular. Com essas características, a célula tumoral consegue se proliferar independente de fatores externos e evade a morte celular (HANAHAN e WEINBERG, 2011).

A quimioterapia antineoplásica tem como principal foco as células com alta taxa de divisão celular, atuando em diferentes vias celulares, como inibição da formação de microtúbulos, inibição da síntese de mRNA ou alquilação do DNA (CALAZANS e FONSECA-ALVES, 2017). No entanto, considerando que a população de um tumor é heterogênea, torna-se complexo bloquear todas as vias do tumor (Figura 3). Assim, a terapia multimodal é sempre indicada, que apresenta as maiores chances de cura do paciente. Ou seja, apesar dos esforços para induzir a apoptose das células neoplásicas, células quimiorresistente permanecem no organismo, e são responsáveis pela recidiva do tumor, que normalmente cresce a partir de clones mais resistentes.

Apesar dos esforços de diferentes pesquisadores em driblar a resistência aos diferentes quimioterápicos, esse fenômeno ainda é considerado a principal causa da falha no tratamento quimioterápico. No início do ano 2000, o projeto genoma humano conseguiu sequenciar todo o genoma humano, e em 2005, o genoma canino foi sequenciado e foi a notícia da capa da revista internacional “Nature” (LINDBLAD-TOH et al., 2005). A publicação do genoma canino, trouxe um aspecto comparado com o genoma humano, e naquela época, foi a promessa da cura de todas as doenças existentes. No entanto, com o sequenciamento do genoma, pode-se perceber que conhecer o genoma era a provável chave para cura das doenças, mas além de conhecer o genoma dos animais hígidos, era necessário conhecer os genomas das diferentes doenças. Portanto, faz-se necessário conhecer todas as alterações genéticas que ocorrem nas diferentes doenças, para aplicação do conhecimento genômico no tratamento das diferentes doenças.

O genoma do câncer e a Medicina de Precisão

Um dos motivos da heterogeneidade das neoplasias, são as características individuais que os clones tumores adquirem no crescimento do tumor. O tumor surge a partir de um grupo de células alteradas geneticamente, e no crescimento do tumor, cada clone celular tem a habilidade de criar características moleculares única, que criam a identidade do tumor. Assim, identificar as alterações moleculares de um tumor, pode ser a chave para uma abordagem terapêutica mais efetiva. Um grande exemplo desta teoria, é a mutação do gene c-KIT nos mastocitomas cutâneos caninos (WEISHAAR et al., 2018). Os mastocitomas que apresentam a duplicação em tandem do éxon 11, apresenta capacidade de autofosforilação deste gene, induzindo constante sinal de proliferação intracelular. Ao tratar o paciente com o bloqueador deste gene, na maioria dos casos, o paciente apresenta resposta parcial ou completa (WEISHAAR et al., 2018). Demonstrando a importância da mutação deste gene, nos mastocitomas cutâneos canino.

A descoberta das alterações genéticas de cada tumor pode proporcionar informações importantes para entender a doença e implementação de abordagens mais efetivas no tratamento e prognóstico dos pacientes. Dentro da Medicina de Precisão, as alterações genéticas do tumor podem ser utilizadas para diagnóstico, prognóstico e tratamento dos tumores. Portanto, a Medicina de Precisão seria um guia molecular para identificação de tumores com características específicas que se compartiriam de maneira semelhante. Por exemplo, recentemente, amplificações somáticas no cromossomo 30 das células de melanoma oral, conferem um valor prognóstico para os pacientes. Ou seja, pacientes com melanomas orais que apresentam amplificações somáticas do cromossomo 30, apresentam um pior prognóstico, com maior probabilidade de recidivas e desenvolvimento de metástase (PRONTEAU et al. 2020).

Medicina de Precisão como ferramenta terapêutica

Um grande foco da Medicina de Precisão na atualidade, é a utilização dessa ferramenta para descoberta de novas terapias. Ao identificar características gênicas específicas, é possível avaliar uma terapia aquele gene ou às características específicas dos tumores, realizando assim um tratamento denominado “alvo”. Selecionar alvos nos tumores é uma ferramenta complexa, que necessita de muitos estudos para validação. No entanto, muitas vezes técnicas simples podem ser utilizadas para identificação dessas características e aplicação de uma terapia. Um exemplo simples, é a utilização dos inibidores de COX-2 no tratamento das neoplasias. Uma neoplasia que apresenta alta expressão de COX-2, pode utilizar essa enzima para produção de novos vasos (angiogênese) ou para proliferação celular. Para tumores com alta expressão de COX-2, a utilização de um bloqueador pode apresentar reposta terapêutica efetiva (Figura 4).

Dentre os genes do tumor que podem apresentar característica terapêutica, destaca-se os receptores tirosina quinase. Os genes deste grupo, tem por característica comum, apresentarem três domínios: um domínio extracelular que comumente interage com um ligante externo, um domínio denominado transmembrana, composto por uma série de aminoácidos hidrofóbicos e um domínio intracelular, que comumente tem atividade enzimática (LEITE et al., 2012). De uma maneira simplificada, a ação destes receptores pode ser caracterizada pelo contato do ligante externo, que irá induzir uma fosforilação do domínio intracelular, mediada por uma reação entre resíduos de serina e ATP. Por fim, o resultado dessa ativação irá gerar um estímulo intracelular, que na maioria dos casos, estará associado com a proliferação celular. Nos diferentes tumores malignos, há modificação dessa classe de receptores, adquirindo a habilidade de autofosforilação e duas características essenciais para agressividade: sustentar sinais de proliferação e independência de fatores de crescimento (HANAHAN e WEINBERG, 2011).

Neste contexto, a identificação dos receptores tirosina quinase alterados em um tumor, pode gerar um grande avanço da Oncologia Veterinária. Essa classe de proteínas tem uma importância tão grande, que existem bancos de dados internacionais, apenas com informações sobre as proteínas tirosina quinase em cães (www.compbio.dundee.ac.uk/kinomer/kinomes.html). Vários receptores da família tirosina quinase já tem fármacos específicos que bloqueiam esses receptores, e a Tabela 2 traz uma lista desses receptores, previamente utilizados na Medicina Veterinária.

Além da utilização de genes específicos na medicina de precisão, outras abordagens podem ser aplicadas, buscando melhor tratamento para os pacientes. Dentre elas, destaca-se o uso da biópsia líquida, estudo de alterações epigenéticas dos pacientes e modelos pré-clínicos personalizados, como o uso de organoides na Medicina de Precisão. Considerando que os tumores têm particularidades genômicas, a resposta celular à diferentes fármacos podem variar de acordo com o desenvolvimento do tumor. Assim, o uso de organoides tem o objetivo de obter amostras dos pacientes e testar diferentes fármacos em amostras de pacientes, determinando para cada paciente, um tratamento personalizado. Esse é um tópico de interesse e pesquisa do autor deste artigo.

Os organoides são células que crescem a partir de células tronco (neste caso, de uma neoplasia), e tem habilidade de criarem in vitro, uma estrutura 3D complexa, mimetizando as células do tumor primário, com grande estabilidade genômica. Ao crescer em uma placa de cultura as células de um paciente, é possível testar diferentes fármacos antineoplásicos e determinar naquele momento qual fármaco é o ideal para combater cada tumor (Figura 5). Realizando assim, uma análise em tempo real da resposta terapêutica do tumor.

Na Universidade Estadual Paulista – UNESP, campus de Botucatu, um estudo clínico avaliando o uso de organoides no tratamento de pacientes com neoplasias intratorácicas avançadas com efusão pleural (Estudo aprovado pela CEUA, protocolo: 0039/2020) está em andamento, sob supervisão deste autor (Figura 5). Neste estudo, pacientes com neoplasias intratorácicas efusivas avançadas tem o líquido torácico livre colhido e, as células tumorais cultivadas in vitro, para determinação de um melhor protocolo terapêutico. Até o momento, três pacientes foram incluídos com sucesso na pesquisa. Essa abordagem mostra como a Oncologia Veterinária tem evoluído no Brasil, e que a pesquisa na área de Oncologia Veterinária tem crescido exponencialmente, buscando uma melhor abordagem para os pacientes veterinários.

Referências:

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Carlos Eduardo Fonseca Alves

Graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Federal de Goiás – UFG, Goiânia (2004-2008). Residência em Clínica Médica de Pequenos Animais pela Faculdade UPIS, Brasília (2009-2011). Especialização em Oncologia Veterinária pelo Instituto Bioethicus, Botucatu (20011-2013). Mestrado (2011-2013) e Doutorado (2013-2016) em Medicina Veterinária (área Oncologia Veterinária) e pela Universidade Estadual Paulista – UNESP. Realizou Doutorado Sanduíche no Institute for Comparative Cancer Investigation – ICCI, da Universidade de Guelph – Canadá. Realizou pós-doutorado em Oncologia Veterinária pela UNESP, campus de Botucatu (2016-2019) e realizou pós-doutorado na Oncologia de Oncologia Genética humana no Department of Clinical Genetics – Vejle Hospital da University of Southern Denmark (2019-2019).
É membro da Associação Brasileira de Oncologia Veterinária (ABROVET), da Veterinary Cancer Society (VCS) e American Association for Cancer Research.
Atualmente é professor e membro titular do Programa De Pós-graduação em Biotecnologia Animal da UNESP, campus de Botucatu, orientando alunos de Iniciação Científica Mestrado e Doutorado na área de Oncologia Veterinária.
Professor Associado da Universidade Paulista – UNIP, campus de Bauru, ministrando aulas da disciplina de Semiologia Veterinária e Clínica Médica de Pequenos Animais.

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