Leandro Machado Colli.

Os inibidores de checagem imunológicos (ICIs) são atualmente uma opção terapêutica de primeira linha para o tratamento do carcinoma de células renais (CCR). Embora os ICIs tenham impactado na sobrevida global dos pacientes com este tipo de tumor, uma boa parte desses pacientes não apresentam resposta. Diversos marcadores moleculares somáticos foram investigados, no entanto, nenhum biomarcador conhecido mostra evidências robustas de sua associação em relação à resposta e a precisão na identificação de pacientes com CCR que podem se beneficiar do tratamento com ICI. Os ?dois genomas? (o genoma germinativo herdado e o genoma com novas mutações somáticas adquiridas) no câncer compartilham mecanismos e cooperam com os processos de tumorigênese, o que nos leva a propor que interações somático-germinativas podem influenciar a resposta dos pacientes com CCR ao tratamento. No presente estudo, será coletado material para análise genômica de 100 pacientes com câncer renal metastático em primeira linha que receberão Ipilimumabe (anti-CTLA4) e Nivolumabe (anti-PD1), ICIs aprovados no Brasil para tratamento de CCR. Após 3 anos de seguimento, análise de interações somático-germinativa serão realizadas e comparadas com padrões de resposta ao tratamento. O projeto tem o potencial de fornecer uma melhor compreensão de como os eventos somáticos do câncer usam a variação germinativa durante o processo de oncogênese, impactando a resposta do paciente, e assim, permitir a identificação de biomarcadores.

Estudos de associação genômica ampla (GWAS) são ferramentas importantes para a caracterização da susceptibilidade ao câncer e ao processo de seu desenvolvimento. Individualmente, as regiões genômicas de risco explicam uma pequena fração da hereditariedade envolvida nesses processos, mas modelos que unem o efeito de várias dessas regiões, por meio de escores poligênicos, explicam parte significativa do risco genético. Dessa forma, uso de escores poligênicos é fundamental para a implementação de uma oncologia de prevenção de precisão, na qual o rastreamento e a prevenção primária poderão ser individualizados pelo risco genético. Estudos prévios de GWAS em câncer renal identificaram 13 regiões de susceptibilidade para câncer renal, explicando 14% do risco para desenvolvimento desse tumor. Todavia, ainda é necessário identificar novas regiões de risco para melhor entender a hereditariedade envolvida nesse tipo de câncer. Esse projeto JP é composto de 3 eixos principais. No Eixo 1 será desenvolvido um novo estudo de GWAS, com pacientes brasileiros, para identificação de novas regiões de risco para câncer renal e o desenvolvimento de estratégias para adaptação do escore poligênico em diferentes populações. Essas regiões de risco são oportunidades agnósticas únicas para identificar novos mecanismos moleculares relacionados ao desenvolvimento de câncer renal. Nesse sentido, Eixo 2 serão desenvolvidos estudos funcionais, pós-GWAS, in vitro e in vivo para compreender o papel das variantes de risco como desreguladoras de vias tumor-específicas. Durante o postdoc, o Pesquisador Principal desenvolveu várias análises funcionais de larga escala (ATAC-seq, Chip-seq, eQTL, Capture-HiC e MPRA) para priorização de variantes funcionais para cada região de risco para câncer renal. Nesse objetivo, usaremos esses dados para acelerar estudos funcionais de post-GWAS para identificar os mecanismos moleculares que levam o desenvolvimento de câncer renal em três regiões: 12p12, 14q24 e 2q22. Assim, serão realizados estudos genômicos funcionais e de fenótipo em três regiões de câncer renal: 12p12, 14q24 e 2q22. No Eixo 3, será utilizada a estratégia de interação somático-germinativa das regiões de risco para desenvolvimento do câncer renal e seu impacto no tratamento e prognóstico de pacientes com esse tipo câncer. Em síntese, essa proposta permite estudar um arco translacional genótipo-molecular-fenótipo que engloba a geração de evidências em epidemiologia molecular, a identificação de mecanismos moleculares e o estudo do impacto da arquitetura genética de susceptibilidade para o tratamento do câncer renal.

Estudos de associação genômica (GWAS) são ferramentas importantes para a caracterização da susceptibilidade ao câncer e de seu desenvolvimento. Individualmente, as regiões genômicas de risco explicam uma pequena fração da doença, a combinação do efeito de várias dessas regiões, em escores poligênicos, pode explicar parte significativa do risco genético. Dessa forma, uso de escores poligênicos é fundamental para a implementação de uma oncologia de prevenção de precisão. Ademais, os loci de risco identificados em GWAS são oportunidades agnósticas únicas para identificar novos mecanismos moleculares relacionados ao desenvolvimento do câncer. No entanto, a maior parte dos indivíduos incluídos nesses estudos é de ancestralidade europeia. O estudo de indivíduos de ancestralidades diversas, como brasileiros, pode refinar o mapeamento das regiões de risco, bem as estimativas do tamanho do efeito dos polimorfismos identificados. No presente estudo, será criado uma coorte prospectiva dinâmica oncológica que permitirá identificar escores poligênicos oncológicos específicos para a população brasileira, em colaboração com serviços de atenção primária à saúde. Para isso serão incluídos 15.000 pessoas em seguimento/tratamento nas equipes de saúde da família, que serão genotipadas para 800.000 polimorfismos. Os dados clínicos serão diretamente retirados dos prontuários dos pacientes e integrados para análise de associação genômicas. Ao final do projeto, esperamos ter criado uma coorte dinâmica de inclusão oncológica que continuará a coletar dados dos pacientes para identificar regiões de risco para pacientes com câncer e criar escores poligênicos específicos para população brasileira.

Estudos de associação genômica (GWAS) são ferramentas importantes para a caracterização da susceptibilidade ao câncer e de seu desenvolvimento. Individualmente, as regiões genômicas de risco explicam uma pequena fração da doença, a combinação do efeito de várias dessas regiões, em escores poligênicos, pode explicar parte significativa do risco genético. Dessa forma, uso de escores poligênicos é fundamental para a implementação de uma oncologia de prevenção de precisão. Ademais, os loci de risco identificados em GWAS são oportunidades agnósticas únicas para identificar novos mecanismos moleculares relacionados ao desenvolvimento do câncer. Para câncer de mama, neoplasia mais frequente entre mulheres no Brasil e no mundo, já foram identificadas 210 regiões genômicas de risco, que juntas explicam cerca de 45% da hereditariedade da doença e até 54% no caso de tumores do subtipo RH+/HER-. No entanto, a maior parte dos indivíduos incluídos nesses estudos é de ancestralidade europeia. O estudo de indivíduos de ancestralidades diversas, como brasileiros, pode refinar o mapeamento das regiões de risco, bem as estimativas do tamanho do efeito dos polimorfismos identificados. Esses resultados podem melhorar a acurácia em populações não-europeias dos escores poligênicos, já que estes são sensíveis à ancestralidade dos participantes dos GWAS. Portanto, este estudo tem como objetivo elaborar um escore de risco poligênico para câncer de mama RH+/HER2- para mulheres brasileiras. Serão incluídas 1.000 pacientes brasileiras consecutivas com câncer de mama RH+/HER2- tratadas nos centros participantes e 3.000 doadores de sangue saudáveis (já genotipados) como controles não-pareados. Amostras de DNA germinativo dos casos serão genotipados (cerca de 600.000 SNPs). Após os procedimentos de controle de qualidade padrão, a análise de associação será realizada comparando casos e controles para mapear regiões genômicas já reportadas de suscetibilidade ao câncer de mama e identificar alelos de risco na população brasileira. Finalmente, os dados do GWAS (alelos de risco e suas respectivas estimativas de risco) serão usados para criar um escore de risco poligênico para câncer de mama RH+/HER2- em mulheres brasileiras.

The aim of this project is to evaluate the role of multiple genes located in a single susceptibility locus of RCC biology that leads to cancer development. If the effect of multiple functional variants in the same risk locus is well established - as shown on the two functional variants of the 12p12 RCC locus, the multiple gene role and how the interaction of those genes affects the cancer biology is much less understood. Here, first, we will block the rs7132434 and rs10842708 (functional SNPs on 12p12) enhancer effect using CRISPR-Cas9 interference technology to provide clear evidence for the transcriptional effect of these SNPs on genes located in 12p12 RCC locus. This will identify genes deregulated by RCC germline susceptibility and, therefore, genes that can be connected to cancer biology. After identifying those genes, we will create conditional gene expression deregulation on renal cell lines for each gene regulated by the functional variants and all those genes together to understand the interaction effect on renal cancer biology. This will allow us to compare the oncogenic effect of one gene deregulation versus deregulation of multiple genes on the same region (12p12). In summa, this project will evaluate the impact of multigene deregulation on cancer susceptibility, which can help to understand the cancer biology of more than a thousand known risk loci.