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FACEPE A medicina passa neste momento por uma transformação onde as análises moleculares têm sido associadas com desfechos clínicos e contribuído para as decisões terapêuticas; dando origem a medicina de precisão. Esta se fundamenta no princípio de que cada indivíduo é único em sua identidade genética, metabólica e ambiental. O avanço das tecnologias em saúde tem impulsionado a pesquisa e validação de novos biomarcadores, e a oncologia é uma das áreas terapêuticas que tem maior evolução. O objetivo foi avaliar potencias marcadores moleculares do câncer de mama e hepatocelular. Um artigo Editorial comenta o papel dos dispositivos point-of-care na aplicação da medicina de precisão e discute a importância de estudos clínicos randomizados prospectivos e retrospectivos baseados na individualidade dos pacientes. Três diferentes abordagens moleculares foram utilizadas para aplicar estes conceitos no estudo da oncologia. A primeira trata de um caso clínico de carcinoma hepatocelular no qual o perfil genômico de mutações nos genes BRAF, CTNNB1, ERBB2, FBXW7, HF1A, KRAS, NRAS, PIK3CA, TP53permitiu associar as alterações nas vias metabólicas com o desenvolvimento clínico do paciente, que não seguiu o prognóstico esperado. A segunda abordagem foi baseada na análise in silico de mutações em alelos pobre metabolizadores do gene CYP2D6 (CYP2D6*7 e CYP2D6*14A), e permitiu avaliação impacto estrutural e funcional na enzima, demonstrando como estas alterações podem prejudicar o metabolismo do tamoxifeno, o pilar do tratamento endócrino do câncer de mama. A terceira abordagem molecular foi focada no estresse oxidativo e seu papel na saúde e na doença, que foi revisado no capítulo de livro e deu origem a uma hipótese de via molecular testada no câncer de mama. Desta forma, foi avaliada a expressão gênica dos genes PPARG, SIRT1, NFE2L2, UCP2 e RAC1 em amostras teciduais de câncer de mama. Os resultados demonstram correlação significativa entre os genes PPAGR e SIRT1 (p=0,0156), PPARG e NFE2L2 (p=0,0182); e NFE2L2 e RAC1 (p=0,0043), demonstrando o que pode haver um eixo de regulação metabólica e anti-oxidante no câncer de mama entre esses genes. Além disso, a expressão de PPARG foi associada ao estadiamento (p=0,00335 I vs III), a de RAC1 ao estadiamento [I vs II (p=0,0165) e I vs III (p= 0,0161)], tamanho do tumor (T1 vs T3, p=0,0347) e subtipos [HER2 vs Luminal (p=0,0036) e HER2 vs Triplo Negativo (p=0,0152). Em conclusão, o presente trabalho demonstrou, corroborando com outros estudos, que as ferramentas moleculares constituem o caminho para a oncologia de precisão, levando ao desenvolvimento tecnológico, à otimização dos custos e a eficiência para o tratamento do câncer Medicine is currently undergoing a transformation where molecular analysis has been associated with clinical outcomes and contributed to therapeutic decisions; giving rise to precision medicine. Precision medicine is based on the principle that individuals are unique in their genetic, metabolic and environmental identity. Advances in health technologies have driven research and validation of new biomarkers, and oncology is one of the most evolving therapeutic areas. The objective was to evaluate potential molecular markers of breast and hepatocellular cancer. The Editorial article comments on the role of point-of-care devices in the application of precision medicine and discusses the importance of prospective and retrospective randomized clinical trials based on patient individuality. Three different molecular approaches were used to apply these concepts in the study of oncology. The first is a clinical case of hepatocellular carcinoma in which the genomic profile of mutations in the genes BRAF, CTNNB1, ERBB2, FBXW7, HF1A, KRAS, NRAS, PIK3CA, TP53 allowed the association of metabolic pathway alterations with the patient's clinical development, which did not follow the expected prognosis. The second approach was based on in silico analysis of mutations in poor metabolizing alleles of the CYP2D6 gene (CYP2D6*7 and CYP2D6*14A), and allowed for structural and functional impact assessment on the enzyme, demonstrating how these changes may impair tamoxifen metabolism, the backbone of breast cancer endocrine therapy. The third molecular approach focused on oxidative stress and its role in health and disease, which was reviewed in the book chapter and gave rise to a molecular pathway hypothesis tested in breast cancer. At this point, the gene expression of NRF2, SIRT1, PPARG, UCP2 and RAC1 genes in breast cancer tissue samples was evaluated, and the results correlated to clinical parameters such as molecular subtypes, staging and tumor grade. Significant correlation between PPAGR and SIRT1 (p=0.0156), PPARG and NFE2L2 (p=0.0182) and NFE2L2 and RAC1 (p=0.0043) genes was demonstrated; indicating what may be an axis of metabolic and antioxidant regulation in breast cancer between these genes. In addition, PPARG expression was associated with tumor stage (p = 0.00335 I vs III), and RAC1 expression was associated with tumor stage (p = 0.0165 I vs II and p = 0.0161 I vs III), tumor size (p = 0.0347 T1 vs T3) and subtype (p = 0.0036 HER2 vs Luminal and p = 0.0152 HER2 vs Triple Negative). In conclusion, the present study demonstrated, corroborating with other studies, that molecular tools constitute the path to precision oncology, leading to technological development, cost optimization and efficiency for cancer treatment.

FACEPE O câncer de mama é o tipo que possui a maior taxa de mortalidade entre mulheres de todo o mundo. Ele possui diferentes características moleculares, classificando-se em: Luminais A e B, HER2 e basal-like. O tamoxifeno, tratamento clássico dos tumores mamários luminais, é uma pró-droga que precisa ser metabolizada por enzimas hepáticas, especialmente a CYP2D6, para exercer suas funções terapêuticas. No entanto, cerca de 40% das pacientes não respondem adequadamente ao tratamento com tamoxifeno e existem evidências que apontam a perda de função da CYP2D6 como causa das respostas indesejáveis do tamoxifeno, embora os dados sejam conflitantes. A CYP2D6 é uma enzima do P450, altamente polimórfica, fenotipicamente classificada de acordo com a atividade em metabolizadores pobres, intermediários, rápidos e extensivos. O objetivo deste trabalho foi aplicar ferramentas de bioinformática para avaliar o impacto das mutações de sentido trocado na estrutura e função de alelos metabolizadores pobres da CYP2D6. A base de dados CYPalleles foi consultada para catalogar os alelos pobre metabolizadores da CYP2D6 e suas respectivas mutações e selecionar alelos que contêm exclusivamente mutações de sentido trocado. Todos os polimorfismos presentes nos alelos selecionados, CYP2D6*7 e CYP2D6*14A, foram submetidos a análise através de sete algoritmos de predição de impacto estrutural e/ou funcional na proteína. Subsequentemente foram construídos modelos 3D baseados na estrutura terciária alterada pelas mutações. Os resultados evidenciaram que a única mutação presente no alelo CYP2D6*7, a H324P, compromete a dinâmica do sítio ativo devido a sua localização entre duas alfas hélices, resultando em alto impacto funcional. Por outro lado, o alelo CYP2D6*14A possui quatro mutações, os polimorfismos R296C e S486T estão presentes em vários alelos da CYP2D6, e as análises in silico não apontam significantes efeitos deletérios. A mutação P34S também está presente em vários alelos, mas foi predita como deletéria devido a considerável efeito estabilizante pelo surgimento de uma nova ponte de hidrogênio. Por outro lado a G169R caracteriza genotipicamente o alelo CYP2D6*14 e leva a aumenta a acessibilidade ao solvente com severa desestabilização da enzima, pois está presente numa região de interface entre as cadeias monoméricas. As análises in silico evidenciaram efeitos deletérios das mutações de sentido trocado na estrutura e função da CYP2D6, o que pode explicar a resistência ao tratamento com tamoxifeno. Breast cancer is the most incident cancer around the world, with high index of mortality, according to the markers expressed, it can be molecular classified in luminal A or B (hormonal receptors), HER2 and basal-like breast cancer. Tamoxifen, the standard treatment of luminal breast tumors, is a prodrug that must be metabolized by liver enzymes, especially CYP2D6, to be therapeutic active. However, about 40% of patients do not respond to treatment with tamoxifen and there are evidence pointing to poor function of CYP2D6 causing underperformance of tamoxifen, although the data are conflicting. CYP2D6 is a highly polymorphic enzyme from P450 cytochrome, which is phenotypically classified according to enzyme activity in poor, intermediate, extensive and ultra metabolizers. The objective of this study was applying bioinformatics tools to assess the impact of missense mutations in CYP2D6 structure and function. The database CYPalleles was consulted to catalog the poor metabolizers alleles of CYP2D6 and their respective mutations. Thereafter, there were selected the alleles CYP2D6*7 and CYP2D6*14A, that contain only missense mutations. All polymorphisms in the selected poor metabolizers alleles were analyzed through seven algorithms to predict the structural and/or functional impact of each mutation over the protein. Subsequently, 3D models were constructed to evaluate the tertiary structure altered by the mutations. The results for the allele CYP2D6*7, showed that H324P mutation, which is the only one present in this allele, compromises the dynamics of the active site due to its location between two α-helixes, resulting in high functional impact. The allele CYP2D6*14A has four mutations, three of then are present in various alleles but while R296C and S486T were not predicted as deleterious, P34S leads to a gain of one H-bound and severe protein stabilization, with function loss. The last polymorphism is G169R, that characterizes genotypically the allele and leads to a high structural and functional impact due to gain of solvent accessibility and severe enzyme destabilization, as it is present in an interface region between the monomeric chains. The in silico analyzes showed that the deleterious effects of missense mutations in the structure and function of CYP2D6 may explain the resistance to tamoxifen treatment.