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Cientistas criam teste de respiração experimental para detectar câncer de pulmão

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O câncer1 de pulmão2 é o terceiro câncer1 mais comum nos Estados Unidos, de acordo com o Centers for Disease Control and Prevention (CDC), mas tem a maior taxa de mortalidade3.

Essa alta taxa de mortalidade3 se deve em parte ao fato de que o câncer1 de pulmão2 geralmente é detectado tardiamente, o que significa que as opções de tratamento são mínimas.

Um estudo recente realizado por pesquisadores da Universidade de Louisville demonstrou que um teste de detecção de câncer1 de pulmão2 recém-desenvolvido pode determinar quais compostos orgânicos voláteis (VOCs, sigla para o termo em inglês: volatile organic compounds) são os mais prováveis de serem detectados em pessoas com câncer1 de pulmão2.

O estudo foi publicado na revista PLOS One.

Leia sobre "Câncer1 de pulmão2" e "Marcadores tumorais".

Atualmente, o câncer1 de pulmão2 pode ser detectado por meio de tomografias computadorizadas. Há muita pesquisa em andamento sobre a detecção precoce do câncer1. Desde o estudo GRAIL, que relatou alguns resultados da tentativa de desenvolver um exame de sangue4 que pode detectar câncer1 e de onde ele vem no corpo, até testes epigenéticos, que podem revelar a partir de amostras de esfregaço cervical se uma pessoa tem câncer1 de ovário5, mama6 ou câncer1 cervical.

A possibilidade de detectar o câncer1 de pulmão2 pela medição dos VOCs é outra área que tem recebido alguma atenção.

O Dr. Mike Davies, da Universidade de Liverpool, que pesquisa o câncer1 de pulmão2 e trabalha em estreita colaboração com a instituição de caridade Roy Castle Lung Cancer1 Foundation, disse em uma entrevista que os produtos químicos voláteis detectados na respiração não são necessariamente do tumor7 do câncer1 de pulmão2, pois os produtos químicos são trazidos para os pulmões8 pelo sangue4 a partir de todo o corpo.

“Os produtos químicos liberados por qualquer parte do corpo, incluindo doenças ou tumores em qualquer parte do corpo, na verdade circulam pelo sistema sanguíneo”, disse ele.

“E quando chegarem aos pulmões8, vão sair na respiração. Um exemplo prático disso são as cetonas, então a respiração que você obtém com alguns diabéticos, esse é o mesmo tipo de processo em que um composto é liberado no sistema sanguíneo e sai na respiração”, explicou.

Um dos desafios do uso de VOCs para detectar câncer1 de pulmão2 é que existem muitos compostos semelhantes emitidos por diferentes condições.

O Dr. Davies explicou que os VOCs emitidos pela doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), que é comum em fumantes, que também são muito mais propensos a ter câncer1 de pulmão2, são semelhantes aos VOCs emitidos pelo próprio câncer1 de pulmão2.

No artigo publicado, os pesquisadores relatam que a presença de compostos orgânicos voláteis (VOCs) de carbonila na respiração exalada pode desempenhar um papel vital na detecção precoce do câncer1 de pulmão2. Identificar esses marcadores VOC em amostras de respiração por meio de técnicas estatísticas e de aprendizado de máquina inovadoras é uma tarefa importante na pesquisa do câncer1 de pulmão2.

Portanto, eles propuseram uma abordagem experimental para geração de dados de concentração molecular de VOC usando tecnologia exclusiva de microrreator de silício e identificação e caracterização adicionais de VOCs relevantes importantes para a detecção de câncer1 de pulmão2 por meio de algoritmos estatísticos e de aprendizado de máquina.

Os pesquisadores desenvolveram um método para capturar a respiração exalada de 414 indivíduos. Desses indivíduos, 156 tinham câncer1 de pulmão2 não tratado, 65 pacientes tinham nódulos benignos no pulmão2 e 193 controles saudáveis foram recrutados das famílias dos pacientes com câncer1 de pulmão2.

A maioria dos pacientes com câncer1 de pulmão2 era fumante ou ex-fumante. Dos controles utilizados, 113 eram fumantes ou ex-fumantes e 80 nunca fumaram. O grupo de controle saudável era significativamente mais jovem do que o grupo com câncer1 de pulmão2.

Usando amostras de ar exalado usando um sistema recém-desenvolvido para detectar os diferentes tipos de VOC presentes, os pesquisadores usaram o aprendizado de máquina para determinar se os VOCs detectados em pacientes com câncer1 estavam ligados ao câncer1.

Isso ajudou a identificar um grupo de 7 VOCs que, quando ocorreram juntos, indicaram a presença de câncer1 de pulmão2.

Os pesquisadores relataram vários VOCs informativos e testaram sua eficácia na classificação multigrupo de pacientes. Os resultados analíticos indicaram que sete VOCs principais, incluindo C4H8O2, C13H22O, C11H22O, C2H4O2, C7H14O, C6H12O e C5H8O, são suficientes para detectar os pacientes com câncer1 de pulmão2 com maior precisão de classificação média (92%) e menor erro padrão (0,03) em comparação a outras combinações.

Em outras palavras, as concentrações moleculares desses VOCs em amostras de ar exalado foram capazes de discriminar os pacientes com câncer1 de pulmão2 (n = 156) dos controles saudáveis fumantes e não fumantes (n = 193) e pacientes com nódulos pulmonares benignos (n = 65).

A quantificação de perfis de VOC de carbonila de amostras de respiração e identificação de VOCs cruciais por meio dessa abordagem experimental abre caminho para a detecção não invasiva do câncer1 de pulmão2.

Além disso, essa abordagem experimental e analítica da análise quantitativa de VOC em amostras de respiração pode ser estendida a outras doenças, incluindo a detecção de COVID-19.

Veja também sobre "Câncer1 - informações importantes" e "Prevenção do câncer1".

 

Fontes:
PLOS One, publicação em 30 de novembro de 2022.
Medical News Today, notícia publicada em 05 de dezembro de 2022.

 

NEWS.MED.BR, 2022. Cientistas criam teste de respiração experimental para detectar câncer de pulmão. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1430715/cientistas-criam-teste-de-respiracao-experimental-para-detectar-cancer-de-pulmao.htm>. Acesso em: 27 mai. 2024.

Complementos

1 Câncer: Crescimento anormal de um tecido celular capaz de invadir outros órgãos localmente ou à distância (metástases).
2 Pulmão: Cada um dos órgãos pareados que ocupam a cavidade torácica que tem como função a oxigenação do sangue.
3 Mortalidade: A taxa de mortalidade ou coeficiente de mortalidade é um dado demográfico do número de óbitos, geralmente para cada mil habitantes em uma dada região, em um determinado período de tempo.
4 Sangue: O sangue é uma substância líquida que circula pelas artérias e veias do organismo. Em um adulto sadio, cerca de 45% do volume de seu sangue é composto por células (a maioria glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). O sangue é vermelho brilhante, quando oxigenado nos pulmões (nos alvéolos pulmonares). Ele adquire uma tonalidade mais azulada, quando perde seu oxigênio, através das veias e dos pequenos vasos denominados capilares.
5 Ovário: Órgão reprodutor (GÔNADAS) feminino. Nos vertebrados, o ovário contém duas partes funcionais Sinônimos: Ovários
6 Mama: Em humanos, uma das regiões pareadas na porção anterior do TÓRAX. As mamas consistem das GLÂNDULAS MAMÁRIAS, PELE, MÚSCULOS, TECIDO ADIPOSO e os TECIDOS CONJUNTIVOS.
7 Tumor: Termo que literalmente significa massa ou formação de tecido. É utilizado em geral para referir-se a uma formação neoplásica.
8 Pulmões: Órgãos do sistema respiratório situados na cavidade torácica e responsáveis pelas trocas gasosas entre o ambiente e o sangue. São em número de dois, possuem forma piramidal, têm consistência esponjosa e medem cerca de 25 cm de comprimento. Os pulmões humanos são divididos em segmentos denominados lobos. O pulmão esquerdo possui dois lobos e o direito possui três. Os pulmões são compostos de brônquios que se dividem em bronquíolos e alvéolos pulmonares. Nos alvéolos se dão as trocas gasosas ou hematose pulmonar entre o meio ambiente e o corpo, com a entrada de oxigênio na hemoglobina do sangue (formando a oxiemoglobina) e saída do gás carbônico ou dióxido de carbono (que vem da célula como carboemoglobina) dos capilares para o alvéolo.
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