Análise híbrida do perfil de compostos orgânicos voláteis em amostras de fluido oral e urina como possível método de diagnóstico do câncer

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Costa, Bruno Ruiz Brandão da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cancer; Câncer; Fingerprint; Fingerprinting; Headspace; Metabolômica; Metabolomics; VOCs
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-20072023-105703/

O desenvolvimento de métodos simples, acessíveis e não invasivos para o diagnóstico do câncer é um dos maiores desafios científicos do século XXI. Atualmente, uma das técnicas mais promissoras é a análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) em amostras biológicas. Os VOCs são metabólitos gerados naturalmente no organismo, ao passo que, em um quadro patológico, como no câncer, alterações metabólicas levam à formação de novos VOCs e/ou modificam a concentração dos VOCs normalmente presentes. Desta maneira, foi levantada a hipótese de que os VOCs podem ser avaliados com o objetivo de determinar uma \"impressão digital química\" do câncer. Ainda, diagnósticos mais confiáveis seriam obtidos através da análise de duas amostras biológicas de um mesmo paciente (abordagem híbrida). Deste modo, o objetivo deste trabalho é avaliar os VOCs presentes no fluido oral e na urina de pessoas saudáveis e pacientes com câncer com o intuito de discriminar os dois grupos através do perfil de substâncias voláteis. Para tal, foi desenvolvido e otimizado um método baseado na extração por headspace estático (SHS) e posterior análise por cromatografia em fase gasosa com detector de ionização por chama (GC-FID). Esse método foi aplicado na análise de amostras de pessoas saudáveis (n = 37), pacientes com câncer de cabeça e pescoço (CCP, n = 15) e com câncer gastrointestinal (CG, n = 19). A análise discriminante por mínimos quadrados parciais ortogonais (OPLS-DA) foi utilizada para a classificação, onde o desempenho foi avaliado através do ajuste do modelo (R2Y), da capacidade de predição (Q2Y), e dos valores de sensibilidade e especificidade. Os melhores modelos individuais em termos de sensibilidade e especificidade foram o CCP urina (84,8 e 82,3%, respectivamente) e o CG fluido oral (78,6 e 87,5%). Ambos apresentaram R2Y satisfatórios, próximos a 0,9, e valores aceitáveis (acima de 0,50) de Q2Y (0,560 e 0,525, respectivamente) Já o modelo CCP fluido oral apresentou valor de sensibilidade mais baixo (70,2%) e o CG urina não foi adequado em nenhuma métrica avaliada. Posteriormente, a abordagem híbrida foi aplicada e observou-se um aumento dos valores de Q2Y (0,623 para CCP e 0,562 para CG). Contudo, a sensibilidade foi maior para o modelo individual CCP urina (84,8%) do que para o modelo CCP híbrido (75,6%), e também foi maior para CG fluido oral (78,6%) do que para CG híbrido (69,8%). Esses resultados sugerem duas conclusões principais. Primeiro: a abordagem híbrida realmente tende a elevar a capacidade de predição do método. Contudo, para que isso aconteça, é preciso que os modelos individuais apresentem métricas adequadas de qualidade. Segundo: o método desenvolvido mostrou potencial para ser empregado como diagnóstico, porém estudos contando um tamanho amostral maior são essenciais para avaliar se uma técnica tão simples e prática pode, de fato, ser utilizada na rotina clínica como um método auxiliar no screening do câncer.