Atr modula a resistência a cisplatina em culturas 3D de células de câncer de mama via síntese de DNA translesão

• Processo: 19/09648-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Vigência: 01 de junho de 2019 - 30 de novembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Mutagênese
• Pesquisador responsável: Carlos Frederico Martins Menck
• Beneficiário: Carlos Frederico Martins Menck
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/15982-6 - Consequências de deficiências de reparo de lesões no genoma, AP.TEM
• Assunto(s): Reparo do DNA

Resumo

A arquitetura tecidual e a interação célula-matriz extracelular (célula-MEC) determinam a especificidade do órgão, porém as influências desses fatores nos estudos pré-clínicos de drogas anticâncer são altamente negligenciadas. Para considerar tais aspectos, os modelos de cultura de células tridimensionais (3D) são ferramentas relevantes para a análise precisa das respostas celulares à quimioterapia. Aqui, comparamos as respostas de células de câncer de mama MCF-7 à cisplatina em modelos tradicionais de cultura de células bidimensionais (2D) e de membrana basal reconstituída em 3D (3D-rBM). Os resultados mostraram um aumento substancial da resistência à cisplatina mediada pelo microambiente 3D. Este fenótipo foi independente do estado de p53, atividade de autofagia e também foi observado para outros modelos celulares, incluindo células de câncer de pulmão. Esse forte decréscimo na sensibilidade celular não foi devido a diferenças no dano ao DNA induzido pelo fármaco, uma vez que níveis similares de ³-H2AX e adutos de DNA-cisplatina foram detectados sob ambas as condições. No entanto, o processamento destas lesões de ADN induzidas por cisplatina foi muito diferente nas culturas 2D e 3D. Ao contrário das células em monocamada, o dano ao DNA induzido por cisplatina é persistente em células 3D em cultura, o que, consequentemente, leva à alta indução de senescência. Além disso, apenas células 3D em cultura foram capazes de progredir através da fase do ciclo de células S, com a progressão do garfo de replicação não afetada, devido à regulação positiva da expressão da transesão (TLS) DNA polimerase e ativação da via ATR-Chk1. O co-tratamento com VE-821, um inibidor farmacológico da ATR, bloqueou as alterações mediadas por 3D na resposta à cisplatina, incluindo: baixa sensibilidade e alta capacidade de TLS. Além disso, a inibição da ATR também reverteu a indução do REV3L pelo tratamento com cisplatina. Usando células deficientes em REV3L, mostramos que esta DNA polimerase TLS é essencial para o efeito de sensibilização à cisplatina mediada por VE-821. Em conjunto, nossos resultados demonstram que a resistência associada à arquitetura de células 3D à cisplatina se deve a uma eficiente indução de REV3L e TLS, dependente de ATR. Assim, o co-tratamento com inibidores da ATR pode ser uma estratégia promissora para o aumento da eficiência do tratamento com cisplatina em pacientes com câncer de mama. (AU)