Explorando o panorama imunofenotípico das discrasias de células plasmáticas: análise computacional com linguagem R em citometria de fluxo

dc.contributor.advisorCavalcanti Junior, Geraldo Barroso
dc.contributor.advisor-co1Bahia, Ian Antunes Ferreira
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6950-6091
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4557237175711597
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-9227-4145
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0091662650633339
dc.contributor.authorMartins, Áyslla Thaisa Guedes
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0003-3540-2093
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5256515568808354
dc.contributor.referees1Rebecci, Ivanise Marina Moretti
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7378-530X
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7308186244207080
dc.contributor.referees2Sales, Valéria Soraya De Farias
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8525532896559374
dc.date.accessioned2025-07-07T15:05:39Z
dc.date.available2025-07-07T15:05:39Z
dc.date.issued2025-06-20
dc.description.abstractThe present study analyzed multiparametric flow cytometry (MFC) data from 145 patients treated at the Dalton Cunha Blood Center between 2023 and 2025, with a suspected diagnosis of multiple myeloma (MM). The main objective was to investigate the immunophenotypic characteristics of plasma cells and explore technological advances for the diagnosis and management of the disease. The samples included both cases with a confirmed diagnosis of MM and inconclusive results as controls, and were processed with standardized and proven clinical protocols using the DxFLEX eight-core cytometer (Beckman Coulter). The data were processed with advanced bioinformatics tools based on the R language, mainly using the flowCore, tidyverse and ggplot2 packages. The application of the FlowSOM algorithm allowed the identification of six main metaclusters, with high reliability in the separation of cell populations, highlighting metacluster 1 as representative of plasma cells. These were characterized by maturational asynchrony and specific phenotypic aberrations, including high expression of CD38 and CD138, combined with the absence of CD19 and CD45, in addition to alterations in CD56 and CD117 markers. For the most presented analyses, fluorescence intensity media (FIM) was used to evaluate expression patterns of monoclonal markers in plasma cells, organized by diagnostic groups. The results showed greater dispersion of FIM in the MM group, particularly for the CD38, Kappa and Lambda markers, reflecting maturational asynchrony and plasmacytic clonality. In addition, markers such as CD56 showed higher expression in MM, consolidating itself as one of the main aberrations associated with a worse prognosis. The brightness analysis between the protectors revealed diagnostic relationships, such as coexpression between CD38/CD138 and positivity for CD56 and CD117, characterizing aberrations frequently observed in MM. Furthermore, the absence or decrease of CD45 and CD3 are also observed in MM cases. The use of heatmaps and barplots provided detailed visualizations of the differences between the MM and inconclusive groups, offering additional support for interpretations of the basic biology of cellular data. This study highlights the relevance of the integration between flow cytometry and bioinformatics in the diagnosis and management of MM. The use of robust pipelines allowed in-depth analyses of cellular characteristics and immunophenotypic patterns, contributing to diagnostic decision making and the evolution of precision medicine. Despite limitations, such as the need for a larger number of data and applied machine learning studies, the results reinforce the potential of these approaches in the advancement of oncohematology. Keywords: Multiple myeloma; Plasmocytes; Flow cytometry; Bioinformatics.
dc.description.resumoO presente estudo analisou dados de citometria de fluxo multiparamétrica (CFM) de 145 pacientes atendidos no Hemocentro Dalton Cunha entre 2023 e 2025, com suspeita diagnóstica de mieloma múltiplo (MM). O objetivo principal foi investigar as características imunofenotípicas dos plasmócitos e explorar avanços tecnológicos para o diagnóstico e manejo da doença. As amostras incluíram tanto casos com diagnóstico confirmado de MM quanto resultados inconclusivos como controle, sendo processadas com protocolos clínicos padronizados e analisadas utilizando o citômetro de oito cores DxFLEX (Beckman Coulter). Os dados foram tratados com ferramentas avançadas de bioinformática baseadas na linguagem R, empregando principalmente os pacotes flowCore, tidyverse e ggplot2. A aplicação do algoritmo FlowSOM permitiu identificar seis metaclusters principais, com alta confiabilidade na separação das populações celulares, destacando o metacluster 1 como representativo dos plasmócitos. Estes foram caracterizados por assincronismos maturacionais e aberrações fenotípicas específicas, incluindo a expressão elevada de CD38 e CD138, combinada à ausência de CD19 e CD45, além de alterações nos marcadores CD56 e CD117. Para análises mais detalhadas, foi utilizada a média de intensidade de fluorescência (MIF) para avaliar padrões de expressão dos marcadores monoclonais em plasmócitos, organizados por grupos diagnósticos. Os resultados demonstraram maior dispersão de MIF no grupo MM, particularmente para os marcadores CD38, Kappa e Lambda, refletindo assincronismos maturacionais e clonalidade plasmocítica. Além disso, marcadores como CD56 apresentaram maior expressão no MM, consolidando-se como uma das principais aberrações associadas ao pior prognóstico. A análise de correlação entre os marcadores revelou relações diagnósticas, como a coexpressão entre CD38/CD138 e positividade ao CD56 e CD117, caracterizando de aberrações frequentemente observadas no MM. Adicionalmente. a ausencia ou diminuição do CD45 e CD3, são também constatadas nos casos de MM. O uso de heatmaps e barrplots proporcionou visualizações detalhadas das diferenças entre os grupos MM e inconclusivo, oferecendo suporte adicional para interpretações da biologia subjacente aos dados celulares. Este estudo destaca a relevância da integração entre citometria de fluxo e bioinformática no diagnóstico e manejo do MM. A utilização de pipelines robustas possibilitou análises aprofundadas das características celulares e padrões imunofenotípicos, contribuindo para a tomada de decisão diagnóstica e a evolução da medicina de precisão. Apesar das limitações, como a necessidade de um maior número de dados e estudo aplicado de aprendizado de máquina, os resultados reforçam o potencial dessas abordagens no avanço da onco-hematologia.
dc.identifier.citationMARTINS, Áyslla Thaisa Guedes. Explorando o panorama imunofenotípico das discrasias de células plasmáticas: análise computacional com linguagem R em citometria de fluxo. Orientador: Geraldo Barroso Cavalcanti Junior. 2025. 16f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Farmácia) - Departamento de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/64152
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.countryBrazil
dc.publisher.departmentDACT - Departamento de Análises Clínicas e Toxicologicas
dc.publisher.initialsUFRN
dc.publisher.programFarmácia
dc.subjectMieloma múltiplo
dc.subjectPlasmocitos
dc.subjectCitometria de Fluxo
dc.subjectBioinformática.
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::CANCEROLOGIA
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::HEMATOLOGIA
dc.titleExplorando o panorama imunofenotípico das discrasias de células plasmáticas: análise computacional com linguagem R em citometria de fluxo
dc.title.alternativeExploring the immunophenotypic landscape of plasma cell dyscrasias: computational analysis using R language in flow cytometry
dc.typebachelorThesis

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