Explorando mecanismos de resistência a quimioterápicos em células de câncer via bibliotecas CRISPR

• Processo: 19/21745-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2020 - 31 de agosto de 2022
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina
• Pesquisador responsável: Clarissa Ribeiro Reily Rocha
• Beneficiário: Clarissa Ribeiro Reily Rocha
• Instituição-sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/13020-3 - Cultura de células e preparação de estoques de vetores recombinantes derivados de vírus, BP.TT
• Assunto(s): Temozolomida Melanoma Oncologia Glioblastoma NRF2

Resumo

O câncer é uma das principais causas de morte no mundo e, embora grandes avanços tenham sido feitos particularmente na quimioterapia, muitos tipos de câncer ainda apresentam um prognóstico sombrio. O glioma é o câncer primário mais comum do sistema nervoso central, e cerca de metade dos pacientes apresentam a forma mais agressiva da doença, o glioblastoma. O melanoma metastático compartilha várias das características do glioma, em particular, alta agressividade e mau prognóstico. O agente alquilante temozolomida (TMZ) é o medicamento de primeira linha para tratar pacientes com glioblastoma e dacarbazina (um análogo de TMZ) é usado para tratar melanoma, mas esses medicamentos tem sucesso limitado devido à resistência a essas drogas. Embora vários mecanismos de resistência à TMZ tenham sido descritos, especula-se que muitos outros ainda não foram descobertos. Assim, para desenvolver terapias de glioblastoma de relevância clínica, é imperativo compreender melhor a resistência à TMZ e descobrir novos parceiros letais sintéticos para terapias de combinação de TMZ que previnam a recorrência do tumor. Nesta proposta, pretendemos identificar e validar os principais mecanismos moleculares de resistência à TMZ. Para este propósito, as bibliotecas de triagem genômica lentiviral CRISPR-Cas9 para nocaute e ativação de genes foram transduzidas em linhagem celular de glioblastoma humano. O sequenciamento de última geração foi utilizado para identificar os RNAs que foram enriquecidos nas bibliotecas de triagem de nocaute ou de ativação no tratamento com TMZ em comparação com as células não tratadas. A análise da via dos candidatos genéticos em triagem knockout revelou que o reparo de bases mal pareadas (MMR) e a via do ritmo circadiano foram significativamente enriquecidos. Além disso, a biblioteca CRISPR de ativação revelou que a via NRF2 está envolvida na resistência à TMZ. Usando o conjunto de dados TGCA RNA-seq de pacientes com glioblastoma, confirmamos que os níveis de expressão de NRF2 e genes relacionados correlacionam-se significativamente com as taxas de sobrevida dos pacientes. No geral, nossos resultados identificaram vários genes que contribuem para a resistência da TMZ em células de glioblastoma humano. Essas descobertas precisam de validação e caracterização. Essa proposta Jovem Pesquisador se concentra em 2 subprojetos: Análise do crosstalk entre o fator de transcrição NRF2 e a autofagia na resistência à TMZ; Uso de bibliotecas de triagem genômica CRISPR em células de melanoma submetidas ao tratamento com TMZ. Uma vez validados os candidatos a genes envolvidos na resistência à TMZ, desenharemos e implementaremos testes pré-clínicos usando moduladores químicos de genes e / ou vias em combinação com TMZ em modelo de tumor de glioblastoma e melanoma. Existe uma necessidade médica urgente de alternativas terapêuticas para tratar glioblastoma e pacientes com melanoma metastático. Se for bem sucedido, este projeto identificará novas terapias de combinação que podem ser levadas a cabo na clínica com TMZ. Acreditamos firmemente que o conhecimento obtido a partir do trabalho proposto ajudará a desenhar estratégias de quimioterapia mais adequadas e eficientes para o tratamento de pacientes com glioblastoma e melanoma. Além disso, as estratégias estabelecidas para a triagem CRISPR-Cas9 in vivo e in vivo para identificar novos tratamentos combinatórios fornecerão um modelo para a avaliação geral dos mecanismos de resistência em vários tipos de câncer e verdadeiramente revolucionarão a atual abordagem de identificação de vias de resistência a drogas. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

REILY ROCHA, CLARISSA RIBEIRO; ROCHA, ALEXANDRE REILY; SILVA, MATHEUS MOLINA; GOMES, LUCIANA RODRIGUES; LATANCIA, MARCELA TEATIN; TOMAZ, MARINA ANDRADE; DE SOUZA, IZADORA; SEREGNI MONTEIRO, LINDA KAROLYNNE; MARTINS MENCK, CARLOS FREDERICO. Revealing Temozolomide Resistance Mechanisms via Genome-Wide CRISPR Libraries. CELLS, v. 9, n. 12, DEC 2020. (13/08028-1, 19/19435-3, 19/21745-0, 15/25016-2)

ANDRADE-TOMAZ, MARINA; DE SOUZA, IZADORA; RIBEIRO REILY ROCHA, CLARISSA; RODRIGUES GOMES, LUCIANA. The Role of Chaperone-Mediated Autophagy in Cell Cycle Control and Its Implications in Cancer. CELLS, v. 9, n. 9, SEP 2020. (13/07467-1, 19/21745-0, 19/19435-3)