Análise de alteração do número de cópias somáticas e fragmentação no DNA tumoral circulante para triagem e monitoramento de tratamento em pacientes com câncer colorretal

A análise de DNA livre circulante (cfDNA) é uma ferramenta promissora para o manejo personalizado de pacientes com câncer colorretal (CCR). A análise de cfDNA não direcionada usando sequenciamento do genoma completo (WGS) não precisa de conhecimento prévio do perfil de mutação do paciente. Aqui, estabelecemos a análise de Fragmentação, Marca Epigenética e Alteração do Número de Cópias da Biópsia Líquida (LIFE-CNA) usando WGS com ~ 6× de cobertura para detecção de DNA tumoral circulante (ctDNA) em pacientes com CCR como um marcador para detecção e monitoramento do CCR. Descrevemos a validade analítica e uma prova de conceito clínica do LIFE-CNA utilizando um total de 259 amostras de plasma coletadas de 50 pacientes com CCR em estágios I-IV e 61 controles saudáveis. Para distinguir de maneira confiável os pacientes com CCR dos controles saudáveis, determinamos limites para a detecção de ctDNA com base em padrões globais e regionais de fragmentação de cfDNA, locais de cromatina transcripcionalmente ativos e alterações somáticas do número de cópias. Além disso, combinamos padrões de fragmentação globais e regionais em um classificador de aprendizado de máquina (ML) para prever com precisão ctDNA para detecção de câncer. Ao acompanhar pacientes individuais ao longo de seu curso da doença, mostramos que o LIFE-CNA possibilita a previsão confiável de resposta ou resistência ao tratamento até 3,5 meses antes do CEA comumente utilizado. Em resumo, desenvolvemos e validamos um método sensível e econômico para a detecção não direcionada de ctDNA no diagnóstico, bem como para o monitoramento de tratamento de todos os pacientes com CCR, com base em características cfDNA tumorais específicas genéticas e não genéticas. Assim, uma vez que a sensibilidade e a especificidade tenham sido validadas externamente, o LIFE-CNA tem o potencial de ser implementado na prática clínica. Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a considerar múltiplas características de cfDNA genéticas e não genéticas em combinação com classificadores de ML e a avaliar seu potencial tanto na detecção de câncer quanto no monitoramento de tratamento. Registro do ensaio DRKS00012890.