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Salmonella enterica and Outer Membrane Vesicles as Antitumor Agents

Grant number: 22/11399-0
Support Opportunities:Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
Start date: September 01, 2022
End date: February 28, 2023
Field of knowledge:Biological Sciences - Genetics - Molecular Genetics and Genetics of Microorganisms
Principal Investigator:Marcelo Brocchi
Grantee:Genesy Perez Jorge
Host Institution: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
Associated research grant:21/00465-0 - Genomic, Pathogenicity, Resistance, Antitumoral Therapy and Vaccines development based on Salmonella enterica., AP.R

Abstract

A imunoterapia mediada por bactérias e por derivados como vesículas de membrana externa (OMVs) podem ser capazes de contornar as limitações dos tratamentos convencionais contra o câncer1-4. Salmonella enterica Typhimurium é a bactéria mais promissora para o tratamento do câncer, devido a diferentes habilidades intrínsecas, como sua capacidade de matar células tumorais, atingir, penetrar e proliferar no tumor; além disso S. Typhimurium pode ser usada como vetor para a entrega de cargas antitumorais5,6. Por sua vez, as OMVs são consideradas mais seguras que as bactérias atenuadas e podem estimular o sistema imunológico, pois são compostas pela maioria dos imunógenos encontrados na superfície de suas bactérias originárias. As OMVs também podem ser usadas como nanocarreadoras para agentes antitumorais1,2,7. Nós demostramos o potencial antitumoral de alguns mutantes de S. Typhimurium e de suas OMVs, assim como sua capacidade de entregar moléculas antitumorais; os resultados tem sido promissórios in vitro e in vivo. Usamos a linhagem atenuada S. Typhimurium Ç11218 para entregar o gene supressor tumoral p53 em células de adenocarcinoma de bexiga humana. Nossos dados preliminares mostraram que esta linhagem tem atividade antitumoral intrínseca e é eficiente para entregar o gene p53, representando uma eficiente plataforma para entregar genes antitumorais para o tratamento do câncer. Em uma outra abordagem, construímos, caracterizamos e avaliamos o potencial antitumoral de mutantes codificadores de proteínas associadas a Naps (do inglês Nucleoid-associated proteins); entre eles, o mutante S. Typhimurium ”ihfA”ihfB”pmi mostrou ser atenuado no modelo de Galleria mellonella e mostrou ter atividade antitumoral em células de câncer de bexiga e em células de melanoma. O potencial antitumoral também foi demostrado in vivo no modelo murino de melanoma. O tratamento com duas doses com 105 UFC de S. Typhimurium ”ihfA”ihfB”pmi elimina totalmente os tumores em camundongos sem efeitos de toxicidade. Por outro lado, o potencial antitumoral de OMVs carregando violaceína também foi avaliado in vitro e in vivo. As OMVs foram isoladas a partir de mutante hipervesiculado e produtor de violaceína. Confirmamos por análise de rastreamento de nanopartículas, microscopia eletrônica de transmissão e cromatografia líquida de alta afinidade que as OMVs são nanopartículas esféricas carregadas com violaceína. Observamos que as OMVs podem entregar violaceína no interior das células de melanoma. O efeito antitumoral de OMVs foi verificado in vitro e in vivo no modelo de melanoma. O tratamento com quatro doses de OMVs carregadas com violaceína elimina totalmente os tumores de melanoma em camundongos e prolonga a sobrevivência. Serão feitas análises de histopatologia, expressão gênica e citometria de fluxo para analisar os mecanismos imunológicos envolvidos na atividade antitumoral do mutante S. Typhimurium ”ihfA”ihfB”pmi e OMVs carregando violaceína. Os resultados obtidos poderão auxiliar no desenvolvimento de novas estratégias e alternativas para tratamento de pacientes com câncer de melanoma

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Scientific publications
(The scientific publications listed on this page originate from the Web of Science or SciELO databases. Their authors have cited FAPESP grant or fellowship project numbers awarded to Principal Investigators or Fellowship Recipients, whether or not they are among the authors. This information is collected automatically and retrieved directly from those bibliometric databases.)
JORGE, GENESY PEREZ; GONTIJO, MARCO; FLORO E SILVA, MARINA; LISZBINSKI, RAQUEL BESTER; TAVARES, RENATA SPAGOLLA NAPOLEAO; VON ZUBEN DE VALEGA NEGRAO, CYRO; OLIVEIRA GRUNDMANN, CARLISMARI; GOES, ISABELLA CAROLINA RODRIGUES DOS SANTOS; COSER, LILIAN DE OLIVEIRA; BILSLAND, ELIZABETH; et al. Violacein-Loaded Outer Membrane Vesicles from Salmonella enterica Exhibit Potent Anti-Melanoma Activity in Vitro and in Vivo. ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING, v. 11, n. 10, p. 19-pg., . (21/00465-0, 19/17091-5, 22/11399-0, 21/10577-0, 23/03213-7, 20/06430-0, 20/01535-9)
JORGE, GENESY PEREZ; GONTIJO, MARCO; FLORO E SILVA, MARINA; GOES, ISABELLA CAROLINA RODRIGUES DOS SANTOS; JAIMES-FLOREZ, YESSICA PAOLA; COSER, LILIAN DE OLIVEIRA; ROCHA, FRANCISCA JANAINA SOARES; GIORGIO, SELMA; BROCCHI, MARCELO. Attenuated mutants of Salmonella enterica Typhimurium mediate melanoma regression via an immune response. Experimental Biology and Medicine, v. 249, p. 19-pg., . (19/17091-5, 21/10577-0, 21/00465-0, 22/11399-0, 20/01535-9)