Nova ferramenta mapeia o cenário de diferenciação da leucemia mielóide aguda

Pesquisadores desenvolveram um novo método para distinguir entre células-tronco cancerígenas e saudáveis ​​e células progenitoras de amostras de pacientes com leucemia mielóide aguda (LMA), uma doença causada por células-tronco malignas do sangue que historicamente têm sido difíceis de identificar. As descobertas, publicadas hoje na revista Célula Célula Troncoabrem caminho para o desenvolvimento de novas técnicas para prever se os pacientes responderão à quimioterapia.

A LMA é um tipo de câncer caracterizado pelo rápido crescimento e acúmulo de glóbulos brancos anormais. Pensa-se que se desenvolve quando as células progenitoras do sangue, que normalmente se transformam em todos os outros tipos de células sanguíneas, não amadurecem adequadamente e se tornam anormais. Nesse processo, células-tronco do sangue carregam uma importância especial porque dão origem a células progenitoras e são consideradas o tipo de célula em que ocorrem mutações leucêmicas.

Acredita-se que as células-tronco leucêmicas sobrevivam à quimioterapia e causem recaídas. Altas taxas de recaída são um problema clínico importante na LMA e uma causa frequente de morte de pacientes.

Entender como as células-tronco do sangue dão origem às células progenitoras do sangue no contexto da LMA é crucial para melhorar nossa compreensão da doença, desenvolver melhores ferramentas de diagnóstico e prognóstico e identificar novos alvos terapêuticos e tratamentos. No entanto, isso tem sido historicamente difícil devido ao alto grau de variabilidade entre os pacientes e à semelhança entre células-tronco saudáveis ​​e malignas.

“Esforços anteriores para entender como as células-tronco leucêmicas e as células progenitoras se diferenciam na LMA tiveram sucesso misto porque a expressão gênica é muito aberrante na doença”, explica Sergi Beneyto, primeiro autor do artigo e Ph.D. candidato ao grupo de pesquisa do Dr. Lars Velten no Centro de Regulação Genômica (CRG). Os autores decidiram enfrentar esse desafio criando o CloneTracer, um método computacional.

Os pesquisadores usaram uma técnica conhecida como sequenciamento de RNA de célula única, que mede a expressão de genes em milhares de células ao mesmo tempo. Eles então aplicaram o CloneTracer aos dados, que opera em resolução clonal, o que significa que é capaz de rastrear a evolução dos tumores rastreando como células individuais adquirir mutações à medida que aparecem.

O CloneTracer foi usado para analisar os dados das amostras de medula óssea de 19 pacientes, revelando dois compartimentos distintos de células-tronco; um aglomerado predominantemente saudável e dormente de células-tronco e outro compartimento que era altamente ativo e consistia principalmente de células-tronco leucêmicas.

O CloneTracer também revelou que as mutações, incluindo sete dos dez genes condutores de AML mais comumente mutados, exercem seu efeito apenas de forma proeminente nas células progenitoras. As características observadas (fenótipo) dessas células progenitoras foram correlacionadas com a resposta terapêutica dos pacientes.

As descobertas têm implicações para o prognóstico e tratamento da LMA porque as células progenitoras que se diferenciaram para um estágio mais maduro respondem melhor à terapia.

“Uma vez que uma célula leucêmica começa a se diferenciar em um progenitor, ela enlouquece e se torna muito diferente da aparência de uma célula progenitora saudável. Olhando para os progenitores, podemos prever razoavelmente se a quimioterapia de primeira linha será bem-sucedida. Estamos agora trabalhando para validar isso em coortes maiores e construir ensaios clínicos para esses tipos de células”, diz a Dra. Anne Kathrin Merbach, coautora do estudo e pós-doutora no grupo do Prof. Carsten Müller-Tidow no Hospital Universitário de Heidelberg.

Uma das limitações do CloneTracer é que o sequenciamento de RNA de célula única é caro, demorado e inviável para uso na clínica. Em vez disso, os pesquisadores planejam desenvolver formas de caracterizar o células progenitoras para prever a resposta à quimioterapia usando FACS (fluorescence-activated cell sorting), uma técnica comumente usada na pesquisa de leucemia e que está disponível na maioria dos departamentos médicos de hematologia em todo o mundo.

Embora seja importante prever a resposta à quimioterapia, os autores do estudo reconhecem que, a menos que as terapias direcionadas também tenham como alvo o compartimento real das células-tronco leucêmicas, o efeito na recaída e na sobrevida a longo prazo é limitado. A resolução clonal oferecida pelo CloneTracer permitiu aos autores caracterizar o expressão genetica assinatura dessa população celular crítica, que não responde bem à quimioterapia de primeira linha. Eles alertam que tamanhos de amostra maiores serão necessários para identificar e validar suas descobertas antes que possam levar a terapias aprimoradas.

Fornecido pelo Centro de Regulação Genômica