Melanoma e quimiorresistência: modelos in vitro e in silico para explorar alvos terapêuticos

• Processo: 17/04926-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de dezembro de 2017 - 30 de novembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Silvya Stuchi Maria-Engler
• Beneficiário: Silvya Stuchi Maria-Engler
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Campa ; Helder Takashi Imoto Nakaya ; Rui Manuel Vieira Reis ; Vinicius de Lima Vazquez
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/07596-5 - Avaliação da toxicidade do níquel em modelo de epiderme humana reconstruída, BP.IC; 22/08041-7 - Avaliação do efeito da conoidina A no potencial de proliferação e invasão de células de melanoma NRAS-mutado, BP.IC; 20/14919-0 - Envelhecimento e resposta à quimioterápicos durante a vigência do tratamento com peptídeos de colágeno: Reconstrução de pele humana envelhecida in vitro para estudo da invasão do melanoma resistente ao tratamento com inibidor de B-RAF, BP.DR; + mais bolsas vinculadas 20/14878-1 - Estudo da adenosina quinase na progressão e resistência do Melanoma humano, BP.DD; 20/15042-4 - Potencial antiproliferativo e inibidor de invasão celular de novos complexo de cobre (II) em Melanoma humano com fenótipo de resistência a inibidores de BRAF, BP.DR; 21/05150-7 - Metabolismo oxidativo em culturas de esferoides tridimensionais de melanoma resistente ao inibidor de BRAF, BP.IC; 19/07315-3 - O papel das peroxiredoxinas 1 e 2 na heterogeneidade do melanoma, BP.IC; 19/11721-7 - Estabelecimento de boas práticas de cultura de células para melanoma, BP.TT; 18/20665-0 - Estudo do papel do gene ADK em células de melanoma humano, BP.MS; 18/14936-1 - Metabolismo mitocondrial ditando a heterogeneidade e a resistência do melanoma, BP.PD; 18/17834-5 - Estabelecimento de boas práticas de cultura de células para melanoma, BP.TT - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Expressão gênica Melanoma Melanócitos Cultura de células Células tumorais Quimiorresistência Neoplasias cutâneas Pele
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultura de células | Melanócitos | melanoma | pele | Resistência | Biologia Celular e Molecular

Resumo

O Melanoma é um câncer altamente invasivo e metastático, com altas taxas de mortalidade e quimiorresistência. Neste tipo de câncer, mutações em B-raf representam sessenta por cento dos casos, e os membros da via de MAPK estão superexpressos. Existem potentes terapias alvo-específicas, como inibidores de BRAF (vemurafenibe/dabrafenibe) e inibidores de MEK (trametinibe e cobimetinibe). Contudo, a resistência a esses inibidores leva o paciente rapidamente a óbito, após cerca de 7 meses de tratamento, principalmente devido ao elevado grau de heterogeneidade intra-tumoral fenotípica, genética e epigenética. A combinação de terapias alvo dirigidas e a imunoterapia tem beneficiado os pacientes, porém, a resistência continua sendo um grande desafio a ser superado. Este projeto temático tem como objetivo explorar a resistência e como modular a resposta tumoral levando as células à morte de forma seletiva. Para isso, exploraremos a complexidade do microambiente do processo de envelhecimento, bem como invasão do Melanoma, além de diferenças metabólicas durante sua progressão. Em estudos prévios de rastreamento in silico do nosso laboratório, utilizando as bases de dados TCGA e o repositório Gene Expression Omnibus (GEO), foram identificados os genes TOP1, ATP6V0B, ADK, PEMT e SIN3B como sendo diferencialmente expressos em Melanoma invasivo, quando comparado com nevus (lesão não maligna). Para a validação desses possíveis alvos terapêuticos, utilizaremos um amplo painel de Melanomas humanos, incluindo células oriundas de pacientes, em diferentes fases da progressão e com diversificadas mutações, bem como em linhagens estabelecidas de melanomas resistentes e sensíveis aos inibidores de BRAF e MEK. Estes estudos também resultarão em análise de moléculas relacionadas com o imune escape, como por exemplo a enzima indolamina 2, 3 dioxigenase (IDO), que através da sua ação sobre o metabolismo do triptofano leva a produção de metabólitos conhecidamente imunossupressores. Este projeto empregará técnicas de cultura de células em monocamada e modelos organotípicos que simulam a invasão na pele reconstruída contendo melanoma, visando também explorar amostras histológicas de pacientes provenientes de uma parceria com o Hospital de Câncer de Barretos. Aprofundaremos o estudo das vias moleculares associadas à expressão dos genes de escolha, bem como aquelas envolvidas na expressão de IDO, usando ferramentas de manipulação gênica (shRNA/CRiISPR CAS9), para avaliar o impacto da manipulação desses genes na proliferação, migração, invasão, angiogênese e indução de morte celular. Este estudo, bem como outros, já desenvolvidos no nosso laboratório, auxiliam na caracterização dos genes e processos que geram subpopulações de células tumorais resistentes, visando identificar alvos farmacologicamente tratáveis, os quais poderão ser utilizados em combinação para melhorar a resposta terapêutica no tratamento do Melanoma. (AU)

Publicações científicas

(14)

(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)

DE SOUZA, NAYANE; DE OLIVEIRA, ERICA APARECIDA; FAIAO-FLORES, FERNANDA; PIMENTA, LUCIANA A.; QUINCOCES, JOSE A. P.; SAMPAIO, SANDRA C.; MARIA-ENGLER, SILVYA S.. Metalloproteinases Suppression Driven by the Curcumin Analog DM-1 Modulates Invasion in BRAF-Resistant Melanomas. ANTI-CANCER AGENTS IN MEDICINAL CHEMISTRY, v. 20, n. 9, p. 1038-1050, 2020. (16/16554-3, 13/05172-4, 17/04926-6)

FERREIRA BRANQUINHO, MARYANA STEPHANY; BARROS SILVA, MAYSA BRAGA; CASTILHO, GABRIELA ANSANELO; CAVALCANTE, JACQUELINE; DE MORAES BARROS, SILVIA BERLANGA; CLARA, RENAN ORSATI; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; CAMPA, ANA. ynurenine inhibits melanogenesis in human melanocyte-keratinocyte co-cultures and in a reconstructed 3D skin mode. EXPERIMENTAL DERMATOLOGY, v. 31, n. 3, NOV 2021. (19/14527-7, 17/04926-6)

MALLAUPOMA CAMARENA, DENISSE ESTHER; ALCANTARA SEKIMOTO MATSUYAMA, LARISSA SATIKO; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; CATALANI, LUIZ HENRIQUE. Development of Epidermal Equivalent from Electrospun Synthetic Polymers for In Vitro Irritation/Corrosion Testing. NANOMATERIALS, v. 10, n. 12, DEC 2020. (11/21442-6, 18/13492-2, 17/04926-6, 19/14527-7)

ROCHA-BRITO, KARIN J. P.; CLERICI, STEFANO PIATTO; CORDEIRO, HELON GUIMARAES; SCOTA FERREIRA, AMANDA PETRINA; BARRETO FONSECA, EMANUELLA MARIA; GONCALVES, PAOLA R.; ABRANTES, JULIA LAURA F.; MILANI, RENATO; MASSARO, RENATO RAMOS; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; et al. uercetin increases mitochondrial proteins (VDAC and SDH) and downmodulates AXL and PIM-1 tyrosine kinase receptors in NRAS melanoma cell. Biological Chemistry, v. 403, n. 3, DEC 2021. (17/04926-6, 18/03593-6, 15/20412-7)

LIMA, FLAVIA A.; VILELA, RAQUEL V. R.; OREFICE, RODRIGO L.; SILVA, IZABELA R.; REIS, EDUARDO C. O.; CARVALHO, LARISSA A. C.; MARIA-ENGLER, SILVYA S.; FERREIRA, LUCAS A. M.; GOULART, GISELE A. C.. Nanostructured lipid carriers enhances the safety profile of tretinoin: in vitro and healthy human volunteers' studies. Nanomedicine, v. 16, n. 16, p. 1391-1409, APR 2021. (17/04926-6, 18/14936-1)

VENANCIO, PALOMA ALMEIDA; LOPES CONSOLARO, MARCIA EDILAINE; DERCHAIN, SOPHIE FRANCOISE; BOCCARDO, ENRIQUE; VILLA, LUISA LINA; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; CAMPA, ANA; DISCACCIATI, MICHELLE GARCIA. Indoleamine 2,3-dioxygenase and tryptophan 2,3-dioxygenase expression in HPV infection, SILs, and cervical cancer. CANCER CYTOPATHOLOGY, v. 127, n. 9, AUG 2019. (12/09746-2, 17/04926-6)

HIEDA, DANIELE SEO; DA COSTA CARVALHO, LARISSA ANASTACIO; DE MELLO, BARBARA VAZ; DE OLIVEIRA, ERICA APARECIDA; DE ASSIS, SILVIA ROMANO; WU, JOANNA; DU-THUMM, LAURENCE; VIANA DA SILVA, CLAUDIA LARISSA; ROUBICEK, DEBORAH ARNSDORFF; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; et al. Air Particulate Matter Induces Skin Barrier Dysfunction and Water Transport Alteration on a Reconstructed Human Epidermis Model. JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY, v. 140, n. 12, p. 2343+, DEC 2020. (16/19963-1, 17/04926-6, 18/14936-1)

FERRAZ, LETICIA SILVA; DA COSTA, RENATA TORRES; DA COSTA, CLAUDIA ALVES; JOAO RIBEIRO, CESAR AUGUSTO; ARRUDA, DENISE COSTA; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; RODRIGUES, TIAGO. Targeting mitochondria in melanoma: Interplay between MAPK signaling pathway and mitochondrial dynamics. Biochemical Pharmacology, v. 178, AUG 2020. (18/11972-7, 18/25747-5, 17/04926-6, 15/25541-0)

DIOGENES SIENA, ADAMO DAVI; DE BARROS, ISABELA ICHIHARA; STORTI, CAMILA BALDIN; OLIVEIRA DE BIAGI JUNIOR, CARLOS ALBERTO; DA COSTA CARVALHO, LARISSA ANASTACIO; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; SOUSA, JOSANE DE FREITAS; SILVA JR, WILSON ARAUJO. pregulation of the novel lncRNA U731166 is associated with migration, invasion and vemurafenib resistance in melanom. JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE, v. 26, n. 3, p. 671-683, FEB 2022. (17/04926-6, 18/04017-9, 18/14936-1, 13/08135-2)

DE OLIVEIRA, ERICA APARECIDA; CHAUHAN, JAGAT; DA SILVA, JULIA REZENDE; DA COSTA CARVALHO, LARISSA ANASTACIO; DIAS, DIOGO; DE CARVALHO, DANIELLE GONCALVES; MASAO WATANABE, LUIS ROBERTO; REBECCA, VITO W.; MILLS, GORDON; LU, YILING; et al. TOP1 modulation during melanoma progression and in adaptative resistance to BRAF and MEK inhibitors. PHARMACOLOGICAL RESEARCH, v. 173, NOV 2021. (16/16554-3, 18/20665-0, 17/04926-6, 18/14936-1, 17/26148-5)

SANDRI, SILVANA; WATANABE, LUIS R. M.; DE OLIVEIRA, ERICA APARECIDA; FAIAO-FLORES, FERNANDA; MIGLIORINI, SILENE; TIAGO, MANOELA; FELIPE-SILVA, ALOISIO; VAZQUEZ, VINICIUS DE LIMA; SOUZA, PAOLA DA COSTA; LOPES CONSOLARO, MARCIA EDILAINE; et al. Indoleamine 2,3-dioxygenase in melanoma progression and BRAF inhibitor resistance. PHARMACOLOGICAL RESEARCH, v. 159, SEP 2020. (17/04926-6, 17/26148-5, 12/05910-2, 11/19045-9, 16/16554-3, 13/05172-4, 15/10821-7)

MINI, C. A.; DREOSSI, S. A. C.; ABE, F. R.; MARIA-ENGLER, S. S.; OLIVEIRA, D. P.. Immortalized keratinocytes cells generates an effective model of Epidermal Human Equivalent for irritation and corrosion tests. TOXICOLOGY IN VITRO, v. 71, MAR 2021. (16/15660-4, 17/04926-6, 19/14527-7)

ALVES-FERNANDES, DEBORA KRISTINA; DE OLIVEIRA, ERICA APARECIDA; HASTREITER, ARACELI APARECIDA; FAIAO-FLORES, FERNANDA; FELIPE-SILVA, ALOISIO SOUZA; TURATO, WALTER; FOCK, RICARDO AMBROSIO; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI; DE MORAES BARROS, SILVIA BERLANGA. In vivo antitumoral effect of 4-nerolidylcatechol (4-NC) in NRAS-mutant human melanoma. Food and Chemical Toxicology, v. 141, JUL 2020. (17/07010-2, 14/24400-0, 14/06959-0, 17/04926-6)

ALVES-FERNANDES, DEBORA KRISTINA; DE OLIVEIR, ERICA APARECIDA; FAIAO-FLORES, FERNANDA; ALICEA-REBECCA, GRETCHEN; WEERARATNA, ASHANI T.; SMALLEY, KEIRAN S. M.; DE MORAES BARROS, SILVIA BERLANGA; MARIA-ENGLER, SILVYA STUCHI. ER stress promotes antitumor effects in BRAFi/MEKi resistant human melanoma induced by natural compound 4-nerolidylcathecol (4-NC). PHARMACOLOGICAL RESEARCH, v. 141, p. 63-72, MAR 2019. (17/07010-2, 14/24400-0, 14/06959-0, 17/04926-6)