Investigação de perfis microbianos humanos e sua relação com o câncer gastro-intestinal

Autor(es)

Andrew Maltez Thomas

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Matemática e Estatística (IME/SBI)
• Data de defesa: 2018-12-12

Membros da banca

João Carlos Setubal; Christian Hoffmann; David Corrêa Martins Junior; Enrique Mario Boccardo Pierulivo; Nicola Segata

• Orientador: João Carlos Setubal; Emmanuel Dias Neto

Resumo

O microbioma humano - definido como as comunidades microbianas que vivem sobre e dentro do corpo humano - está se tornando um fator cada vez mais importante em doenças humanas. O campo de estudo que investiga o papel do microbioma no desenvolvimento do câncer humano, denominado oncobioma, está crescendo e já levou a importantes descobertas como o papel da espécie Fusobacterium nucleatum na carcinogênese e progressão tumoral de tumores colorretais. Motivado por estas descobertas, esta tese de doutorado analisou o oncobioma por diferentes perspectivas, investigando se alterações nos perfis microbianos estavam associados à presença da doença ou a uma resposta adversa ao tratamento. Usamos tanto amostras de tecidos de biópsias e o sequenciamento do gene 16S rRNA (N = 36), quanto metagenomas fecais públicos e privados (N = 764), para investigar associações entre o microbioma e o câncer colorretal (CCR). Observamos um aumento significativo da riqueza microbiana no CCR, independentemente do tipo da amostra ou metodologia, que era em parte, devido ao aumento de espécies tipicamente presentes na cavidade oral. Observamos também um aumento da abundância de táxons específicos no CCR, que incluíam Bacteroides fragilis, Fusobacterium, Desulfovibrio e Bilophila. Analisando o potencial funcional dos metagenomas, encontramos um aumento significativo da enzima liase colina trimetilamina (cutC) no CCR, cuja associação era dependente de 4 variantes de sequência, demonstrando ser um possível novo mecanismo de carcinogênese no CCR. Assinaturas preditivas do microbioma treinadas na combinação dos estudos demonstraram ser altamente preditivas e consistentes nos diferentes estudos (média de AUC 0.83, mínimo de 0.81). Para investigar o possível papel do microbioma na resposta ao tratamento, analisamos os perfis microbianos do suco gástrico de pacientes com câncer gástrico (N = 36) antes e depois do tratamento quimioterápico neoadjuvante. As comunidades microbianas apresentaram uma variabilidade inter-individual notavelmente grande, com diminuições significativas na riqueza e diversidade filogenética pós tratamento, além de estarem associadas principalmente ao pH, mas também à resposta patológica e ao tempo da coleta. Os gêneros mais abundantes encontrados nos pacientes antes ou depois da quimioterapia incluíam Streptococcus, Prevotella, Rothia e Veillonella. Apesar das limitações inerentes às escolhas experimentais, esta tese proporciona assinaturas do microbioma que podem servir de base para testes clínicos prognósticos e estudos mecanísticos, além de dar mais suporte ao papel do microbioma oral em doenças humanas. (AU)

• Processo FAPESP: 15/01507-7 - Investigação de perfis microbianos humanos e sua relação com o câncer
• Beneficiário: Andrew Maltez Thomas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado