Bioinformática: câncer

• Genoma, transcriptoma e proteoma do tumor de córtex adrenal, do neuroblastoma e do câncer de mama
• IA adrenocortical pediátrica

Bioinformática usando Big Data do The Cancer Genome Atlas: uma melhoria inovadora na pesquisa do câncer (tumor de córtex adrenal, neuroblastoma e câncer de mama). O uso de diferentes conjuntos de dados para pesquisas oncológicas, principalmente aquelas relacionadas aos temas acima, tem crescido nos últimos anos.

A análise de dados de bioinformática é essencial na genômica do câncer, permitindo a interpretação de vastos dados moleculares de todo o genoma obtidos usando tecnologias de alta resolução, como o sequenciamento de nova geração. As ferramentas de bioinformática podem fornecer informações úteis para responder a algumas perguntas em oncologia pediátrica que ajudem a identificar possíveis biomarcadores prognósticos e alvos terapêuticos relacionados ao tumor do córtex adrenal e ao neuroblastoma.

Essa conquista monumental forneceu aos cientistas um extenso projeto do código genético humano, oferecendo insights sem precedentes sobre a biologia humana e as doenças. Desde então, a pesquisa genômica testemunhou um crescimento exponencial, levando ao surgimento de várias bases de dados genômicos que abrigam grandes quantidades de informações genéticas. Um banco de genes mais recente usado para pesquisas sobre o câncer foi fornecido pelo The Cancer Genome Atlas, que é um projeto que visa a catalogar as mutações genéticas responsáveis pelo surgimento de câncer usando sequenciamento do genoma e bioinformática, além do St. Jude Cloud (base de dados do St. Jude Children’s Research Hospital). O banco de dados do Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe também inclui uma coorte própria de participantes.

Esse grupo é dividido em dois subgrupos: um dedicado ao estudo do tumor do córtex adrenal e outro à pesquisa do neuroblastoma.

Sobre o tumor de córtex adrenal

O tumor de córtex adrenal é um tumor raro e agressivo, com poucas alternativas de tratamento e prognóstico ruim. Essa doença apresenta uma incidência de idade bimodal, sendo mais comum em adultos entre 40 e 50 anos e em crianças com até 5 anos de idade. A Região Sul do Brasil apresenta a maior incidência pediátrica mundial de tumor de córtex adrenal (4,9 casos/milhão até 15 anos).

Esse grupo de trabalho do Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe identificou novos alvos terapêuticos e marcadores prognósticos usando o The Cancer Genome Atlas, conjuntos de dados do St. Jude Children’s Research Hospital e análises de coortes próprias feitas na unidade do Complexo Pequeno Príncipe.

Objetivos

Os principais objetivos desse projeto de pesquisa são entender como os fatores de transcrição controlam outros fatores de transcrição em cada um desses tipos de câncer e identificar novas variantes germinativas implicadas na tumorigênese.

Parcerias

• Universidade Federal do Paraná (UFPR);
• Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (IPMC), na França; e
• Thales Group, também na França.

Sobre o neuroblastoma

O neuroblastoma é um tumor sólido maligno extracraniano derivado de células da crista neural embrionária e é responsável pela mortalidade de aproximadamente 15% de todos os casos de tumores pediátricos. A idade usual de início do neuroblastoma é durante a primeira infância, com a idade média de diagnóstico aos 17 meses. O International Neuroblastoma Staging System (INSS) divide os pacientes em grupos de baixo risco, intermediário e alto risco, com base em fatores prognósticos.

A taxa de sobrevida global dos pacientes no grupo de baixo risco a moderado é superior a 95% apenas com cirurgia, enquanto a taxa de sobrevida de crianças de alto risco é inferior a 50% e com maior risco de metástase e recorrência posteriores.

Esse grupo de pesquisa utiliza ferramentas de bioinformática para avaliar os genomas de pacientes com câncer, com foco em RNAs não codificantes (ncRNAs) e alterações no número de cópias (CNAs) em tumores de mama e tumores do sistema nervoso pediátrico, incluindo neuroblastomas e tumores do sistema nervoso central (SNC). Esses projetos são apoiados por agências de pesquisa nacionais e internacionais e envolvem uma equipe multidisciplinar.

Os estudos resultaram em várias publicações que identificaram variantes genéticas, vias de sinalização complexas, análises de rede e abordagens “ômicas” integradas.

Objetivo

O objetivo desse projeto de pesquisa é contribuir para descobrir mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento e à progressão do câncer, à resistência ao tratamento e aos potenciais alvos terapêuticos.

Parcerias

• Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz);
• Universidade Estadual Paulista (Unesp);
• Food and Drug Administration (FDA), nos Estados Unidos;
• U.S. National Institutes of Health (NIH);
• Georgetown University Medical Center, também nos Estados Unidos, entre outras instituições.

Sobre a leucemia linfoblástica aguda

A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é o tipo mais comum de câncer infantil, representando 25% de todos os cânceres na infância. Embora o prognóstico para crianças com a doença tenha melhorado significativamente, há necessidade urgente de pesquisa para caracterizar molecularmente seus diferentes subtipos e identificar características biológicas específicas.

Esse projeto se baseia em abordagens de bioinformática para identificar biomarcadores moleculares e assinaturas biológicas da LLA infantil, com o objetivo de encontrar redes gênicas patológicas que contribuam para a leucemogênese e influenciem a resposta ao tratamento.

Objetivo

Explorar os mecanismos biológicos subjacentes da leucemia linfoblástica aguda e identificar novos biomarcadores, por meio da análise de dados do genoma, transcriptoma e proteoma, com a esperança de desenvolver estratégias de tratamento personalizadas e melhorar as avaliações prognósticas dos pacientes com LLA.

Equipe do grupo de pesquisa sobre câncer

Conheça a equipe desse grupo de pesquisa:

• Bonald Cavalcante de Figueiredo — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (pesquisador principal);
• Mauro A. A. Castro — Universidade Federal do Paraná (pesquisador principal);
• Luciane R. Cavalli — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (pesquisadora principal);
• Roberto Rosati — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (pesquisador principal);
• João C. D. Muzzi — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (pós-doutorando);
• Jean S. S. Resende — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (doutorando);
• Jéssica Magno — Universidade Federal do Paraná (doutoranda);
• Lana B. P. Querne — Universidade Federal do Paraná;
• Talita H. B. Gomig — Universidade Federal do Paraná;
• Juliana de Moura — Universidade Federal do Paraná;
• Larissa M. Alvarenga — Universidade Federal do Paraná;
• Igor S. Giner — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe (mestrando);
• Jonathan A. Back — Universidade Federal do Paraná (mestrando);
• Enzo Lalli — Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (IPMC, na França) ;
• Mehdi Jendoubi — Thales Group (França);
• Dupont Florent — Thales Group (França);
• Saloê Bispo Poubel — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe;
• Sara Cristina Lobo Alves — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe;
• Liana Oliveira — Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe.

Artigos publicados

Confira os artigos publicados do grupo de bioinformática sobre câncer:

• AI-guided identification of risk variants for adrenocortical tumours in TP53 p.R337H carrier children: a genetic association study. Figueiredo, et al., 2024. The Lancet Regional Health – Americas, 2024, 38, 100863;
• Comprehensive Characterization of the Regulatory Landscape of Adrenocortical Carcinoma: Novel Transcription Factors and Targets Associated with Prognosis. Muzzi, et al., 2022. Cancers (Basel). 2022 Oct 27; 14(21):5279;
• Adrenocortical Carcinoma Steroid Profiles: In Silico Pan-Cancer Analysis of TCGA Data Uncovers Immunotherapy Targets for Potential Improved Outcomes. Muzzi, et al., 2021. Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 2021 Jun 14; 12:672319;
• Multiple TP53 p.R337H haplotypes and implications for tumor susceptibility. Pinto, et al., 2024. Human Genetics and Genomics (HGG) Advances. 2024 Jan 11; 5(1):100244;
• XAF1 as a modifier of p53 function and cancer susceptibility. Pinto, et al., 2020. Science Advances, 24; 6(26):eaba3231;
• Identification of epigenetic regulatory networks associated with the basal-like breast cancer subtype. Okano LM, et al. Cancer Research, 2023, 83 (7 Supplement), 6544;
• Deregulated miRNA Expression in Triple-Negative Breast Cancer of Ancestral Genomic-Characterized Latina Patients. Almohaywi M, et al. International Journal of Molecular Sciences. 2023 Aug 22; 24(17):13046;
• Systems biology network reveals the correlation between COX-2 expression and Ch 7q copy number alterations in Ch 11q-deleted pediatric neuroblastoma tumors. Gradowski Farias da Costa do Nascimento T, et al. Genes Cancer. 2022 Dec 2; 13:60-71;
• MiR-150-5p Overexpression in Triple-Negative Breast Cancer Contributes to the In Vitro Aggressiveness of This Breast Cancer Subtype. Sugita BM, et al. Cancers (Basel). 2022 Apr 26; 14(9):2156;
• QNBC Is Associated with High Genomic Instability Characterized by Copy Number Alterations and miRNA Deregulation. Bhattarai S, et al. International Journal of Molecular Sciences. 2021 Oct 26; 22(21):11548;
• Integrated analysis of label-free quantitative proteomics and bioinformatics reveal insights into signaling pathways in male breast cancer. Gomig THB, et al. Genetics and Molecular Biology. 2021 Mar 1; 44(1):e20190410;
• High-throughput mass spectrometry and bioinformatics analysis of breast cancer proteomic data. Gomig THB, et al. Data in Brief. 2019 Jun 10; 25:104125;
• Identification of epigenetic regulatory networks associated with the basal-like breast cancer subtype. Larissa Miyuki Okano; Alexandre Luiz Azevedo; Tamyres Mingorance Carvalho; Fernanda Brandão Berti; Luciane Regina Cavalli. Cancer Res. 2023; 83 (7_Supplement): 6544;
• Relative telomere length analysis in breast cancer patients with TP53 p.R337H and XAF1 p.E134* germline variants. Larissa M. Okano; Stéfanne M. Bortoletto; Mariana Paraizo; Aline S. Fonseca; Bonald C. Figueiredo; Enilze M F. Ribeiro; Ariana Centa; Luciane Regina Cavalli. Cancer Res. 2024; 84 (6_Supplement): 1643;
• Long noncoding RNA expression in acute lymphoblastic leukemia: A systematic review. Lobo-Alves SC, Alves de Oliveira L, Canalli Kretzschmar G, Valengo AE, Rosati R. Critical Reviews in Oncology Hematology. 2024; ISSN: 1040-8428;
• The widespread misuse of StringTie’s gene identifier tags as de facto gene symbols does not allow consistent gene identification in published research. Oliveira LA, Kretzschmar GC, Lobo-Alves SC, Prezia GNB, Bispo S, Rosati R. Gene. 2025 Jun 20; 954:149440.