Aplicação da metabolômica na investigação das alterações metabólicas decorrentes da co-ativação da via de sinalização PI3K-Akt e do oncogene Ras

• Processo: 13/04142-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 05 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 04 de junho de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Sandra Martha Gomes Dias
• Beneficiário: Marília Meira Dias
• Supervisor: Teresa Whei-Mei Fan
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Louisville (UofL), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 12/11577-4 - Investigação das alterações metabólicas geradas pela co-ativação da via de sinalização PI3K-Akt e do oncogene RAS., BP.PD
• Assunto(s): Metabolômica Neoplasias Mutação Proteínas ras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Metabolomica | mtor | Ras | Metabolismo tumoral

Resumo

Diferentes cânceres humanos frequentemente surgem em decorrência de alterações genéticas e epigenéticas de vias de sinalização semelhantes, apesar do gene específico que se encontra alterado geralmente variar entre os diferentes tipos tumorais. Um importante substrato da proteína RAS é a quinase lipídica PI3K, que ativa a proteína AKT. Mutações genéticas na via de sinalização PI3K/Akt e do oncogene RAS são co-encontradas em diversos tipos de tumores e demonstrou-se recentemente que a via da PI3K/Akt coopera com a ativação de Ras na tumorigênese através da sua habilidade de suprimir a senescência induzida por Ras. Entretanto, as alterações metabólicas decorrentes da ativação da via PI3K/Akt em células com ativação de RAS são desconhecidas. Assim, o objetivo do presente projeto é avaliar a vantagem seletiva conferida pela co-ativação dessas proteínas no metabolismo glicolítico e glutaminolítico de células BJ 5ta e IMR90 com knockdown de PTEN, superexpressão de H-RAS ou K-RAS G12V (constantemente ativadas), assim como a combinação dos dois genotipos. Mais, vamos também explorar o impacto da superestimulação do complexo mTORC2 nas mesmas vias através da geração de células com superexpressão de Rictor. Conforme solicitado inicialmente no projeto de pós-doutorado, tínhamos a intenção de realizar um estágio no exterior na modalidade BEPE. A obtenção desta bolsa possibilitará a realização de estágio na Universidade de Louisville, sob supervisão da Prof. Dra. Teresa Whei-Mei Fan, uma das maiores experts mundiais em metabolômica tumoral, e é fundamental para o aprendizado das técnicas utilizadas nos estudos mais avançados de metabolômica, envolvendo as técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Cromatografia Gasosa acoplada a Espectometria de Massas (GC-MS) para análise do destino metabólico de glicose e glutamina marcados com isótopos estáveis. O aprendizado destas técnicas é de profundo interesse do grupo da Dra Sandra Dias, dado que não existem grupos no Brasil com esta expertise (voltadas ao estudo do destino metabólico de nutrientes marcados). Um importante substrato da proteína RAS é a quinase lipídica PI3K, que ativa a proteína AKT. A via PI3K/Akt é negativamente regulada pela fosfatase lipídica PTEN, proteína frequentemente mutada em cânceres humanos. Mutações genéticas na via de sinalização PI3K/Akt e do oncogene RAS são co-encontradas em diversos tipos de tumores e demonstrou-se recentemente que a via da PI3K/Akt coopera com a ativação de Ras na tumorigênese através da sua habilidade de suprimir a senescência induzida por Ras. A intensificação da via glicolítica mesmo na presença de oxigênio, conhecido como efeito Warburg, foi recentemente reconhecido como um marco da transformação. Uma consequência desta ativação é o aumento da via glutaminolítica, outro importante pilar da transformação tumoral, dado que ambas vias glicolíticas e glutaminolíticas são respostas essenciais para a demanda constante destas células por lipídeos, proteínas e ácido nucleicos. Assim, o objetivo do presente projeto é avaliar vantagem seletiva conferida pela co-ativação dessas proteínas no metabolismo glicolítico e glutaminolítico de células BJ5ta e IMR90 com knock down de PTEN, superexpressão de H-RAS ou K-RAS G12V (constantemente ativadas), assim como a combinação dos dois genotipos. Mais, vamos também explorar o impacto da superestimulação do complexo mTORC2 nas mesmas vias através da geração de células com superexpressão de Rictor. A implicação deste complexo na estimulação das vias supracitadas, e sua relação com o processo tumoral ainda é pouco explorado. A longo prazo estes estudos podem contribuir para melhor entendimento do processo tumorigênico ou de manutenção tumoral, com impacto na proposição de novas formas de intervenção terapêutica. (AU)