Application of chemometric methods and mass spectrometry to detect prostate cancer through urine

Autor: ANIZIA FAUSTA FURTADO DURANS
Přispěvatelé: Borges Neto, Waldomiro, Takeuchi, Regina Massako, Col, José Augusto da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFU
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
Popis: Pesquisa sem auxílio de agências de fomento O câncer de próstata (PCa) é o segundo câncer mais diagnosticado em homens em todo o mundo, com uma estimativa de 358.989 mortes em 2020. A principal barreira para reduzir a mortalidade por PCa é o diagnóstico precoce da doença. Os testes clínicos mais utilizados atualmente aplicados ao diagnóstico do PCa são: o exame de sangue do antígeno prostático específico (PSA) e o exame retal digital (DRE). No entanto, esses testes apresentam inúmeras desvantagens. O exame de sangue do PSA tem baixa especificidade, apresentando uma alta taxa de falsos positivos ou negativos e as biópsias são procedimentos desagradáveis que podem produzir várias complicações de saúde, como infecções, incontinência e disfunção erétil. Além disso, as biópsias frequentemente falham a detecção do câncer devido à heterogeneidade do tumor. Assim, o desenvolvimento de um novo teste eficiente, utilizando uma abordagem não invasiva para o diagnóstico rápido e reprodutível da PCa, é uma necessidade clínica urgente. O campo emergente da metabolômica, no qual uma análise em larga escala de moléculas pequenas (metabólitos) de organismos biológicos é detectada qualitativa e quantitativamente em uma única etapa, tem imenso potencial para o diagnóstico precoce de muitas doenças. O perfil metabólico fornece uma visão geral da condição celular e fisiológico de um indivíduo em diagnósticos clínicos. A metabolômica tem sido cada vez mais usada para o diagnóstico de várias doenças em seres humanos, como Alzheimer, Parkinson e diabetes. Assim, a espectrometria de massa com ionização por spray de papel (PSI-MS) parece ser uma alternativa promissora para se aplicar a abordagem metabolômica em estudos em larga escala e, em seguida, estabelecer uma ferramenta para testes clínicos utilizados para o diagnóstico de doenças. Para esse fim, propõe-se a combinação do PSI – MS e de métodos quimiométricos, visando correlacionar as informações extraídas de espectros com as propriedades de interesse, no caso diagnosticar pacientes com câncer de próstata pela análise da urina. Assim, baseando nos resultados obtidos os métodos quimiométricos de análise discriminante por quadrados mínimos parciais (PLS-DA) e dados aplicados a modelagem independente e suave de analogia de classes (DD-SIMCA) apresentam-se como uma alternativa viável para detectar o câncer de próstata pela análise de amostras de urina, pois apresentaram índices de classificação de 100% na diferenciação entre as amostras de pacientes com câncer de próstata e pacientes sadios. A presente pesquisa foi divulgada no blog do Cláudio Lima, mostrando a importância da pesquisa para identificar diagnósticos de câncer da próstata. A presente pesquisa foi divulgada em vários sites, trabalhos acadêmicos, redes sociais, blog, e em jornais como: Comunica UFU.BR, G1 Triângulo e Alto Parnaíba, Diário de Uberlândia, FARMAT4H, Fiocruz.Br, PPGQUI.IQ.UFU/acontece, Conselho Regional de Quimica IX Região, Programa Manhã Total, Jornal da UFU, Programa Balanço Geral- TV Paranaíba. Em rádio como: Rádio Ciência Universidade FM Prostate cancer (PCa) is the second most diagnosed type of cancer in men worldwide, it’s estimated 358,989 deaths in 2020. The main barrier to reducing PCa mortality is early diagnosis of the disease. The most man commonly used clinical tests currently applied to the diagnosis of PCa are: the prostate-specific antigen (PSA) blood test and the digital rectal exam (DRE). However, these tests have numerous disadvantages. The PSA blood test has low specificity having a high rate of false positives or negatives, and biopsies are uncomfortable procedures that can produce several health complications such as infections, incontinence, and erectile dysfunction. Beside, biopsies often miss cancer detection due to tumor heterogeneity. It’s necessary development of a new efficient test, using a non-invasive approach for the rapid and reproducible diagnosis of PCa, is an urgent clinical need. The emerging field of metabolomics, in which a large-scale analysis of small molecules (metabolites) from biological organisms is detected qualitatively and quantitatively in a single step, has immense potential for the early diagnosis of many diseases. The metabolic profile provides an overview of an individual's cellular and physiological status in clinical diagnoses. The metabolomics has been increasingly used for the diagnosis of several diseases in humans, such as Alzheimer's, Parkinson's and diabetes. So, paper spray ionization mass spectrometry (PSI-MS) appears to be a promising alternative to apply the metabolomics approach in large-scale studies and then establish a tool for clinical trials used for disease diagnosis. Therefore, it is essential to develop analytical methods to overcome the challenges proposed in this project using the analytical technique of mass spectrometry in combination with chemometric methods, aiming to correlate the information extracted from the spectra with the properties of interest, in this case, to diagnose patients with prostate cancer by urine analysis. Thus, based on the results obtained, the chemometric methods of discriminant analysis by partial least squares (PLS-DA) and data driven-soft independent modelling of class analogy (DD-SIMCA) are presented as a viable alternative to detect cancer of prostate by the analysis of urine samples, as they presented classification rates of 100% in the differentiation between samples from patients with prostate cancer and healthy patients. Dissertação (Mestrado)
Databáze: OpenAIRE
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