Atividade da proteína quinase mTOR e da enzima NOS2 na capacidade de formação de colônias a partir de linhagens humanas de câncer colorretal e melanoma

• Processo: 20/10675-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2021
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Hugo Pequeno Monteiro
• Beneficiário: Letícia Torres Barboza
• Instituição Sede: Centro de Terapia Celular e Molecular. Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15038-7 - O desenvolvimento tumoral sob a ótica da sinalização celular redox: modulação temporal da produção de óxido nítrico e espécies reativas de oxigênio, AP.TEM
• Assunto(s): Neoplasias colorretais Transdução de sinais Proliferação celular Células tumorais Melanoma Serina-treonina quinases TOR Óxido nítrico Estudo clínico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer colorretal | melanoma | mtor | Nos2 | Oxido Nitrico | Sinalização celular REDOX

Resumo

O câncer colorretal (CCR) e o melanoma humano são caracterizados pela sua agressividade e poder metastático, associados a um prognóstico ruim para os pacientes. Estas propriedades estão relacionadas a alterações na homeostase celular, se caracterizando por mutações genéticas, produção excessiva de espécies reativas, hipóxia, escassez de nutrientes, entre outros fatores. Essas alterações possibilitam uma reprogramação metabólica que promove o fenótipo maligno das células. A via de sinalização PI3K/Akt/mTOR tem sua atividade modulada pela oferta de nutrientes e está alterada na maioria dos cânceres, atuando de maneira importante na tumorigênese. Recentemente ficou demonstrado que a imposição do carenciamento de nutrientes às células tumorais por períodos determinados, promove uma resposta adaptativa de sobrevivência nestas células com produção de citocinas pró-inflamatórias (PUSCHELA, et al., 2020). Além disso, já está bem documentado que a isoforma induzível da enzima óxido nítrico (NO) sintase induzível (NOS2) e o NO, radical livre com propriedades sinalizadoras, produzido por esta enzima, exercem papéis muito importantes no desenvolvimento de vários cânceres, aí incluídos o CCR e o melanoma. NOS2/NO estimulam a fosforilação e a s-nitrosilação de proteínas constituintes de vias de sinalização oncogênicas, ativando estas vias. Outra observação importante é a de que o carenciamento de nutrientes (retirada do soro fetal do meio de cultura) estimula a expressão da NOS2 com concomitante elevação dos níveis intracelulares de NO em células da linhagem metastática de tumor de mama triplo-negativo, MDA-MB-231(HEINECKE et al., 2014). Assim, estamos propondo que a condição de restrição de nutrientes pode estabelecer uma conexão entre a via de sinalização PI3K/Akt/mTOR e a indução da expressão da NOS2 e produção de NO. Mais ainda, esta conexão poderia se dar através do fator de transcrição NFkB e ser responsável pela resposta adaptativa de sobrevivência das células tumorais quando elas se encontram nesta condição. Para explorarmos esta hipótese pretendemos determinar as contribuições da proteína quinase mTOR, da enzima NOS2 e do fator de transcrição NFkB na capacidade de sobrevivência e formação de colônias nas linhagens humanas de melanoma (SKMEL-28) e CCR (SW620) originárias de metástases. As linhagens serão mantidas em condição de restrição de nutrientes e escassez de contato intercelular, na presença e ausência de inibidores das duas enzimas e do fator de transcrição. Estas variáveis serão avaliadas em sua relevância na proliferação celular e nos mecanismos pelos quais a célula tumoral desenvolve sua resistência em situações de estresse. O conhecimento aprofundado acerca da sinalização celular mediada por mTOR e NOS2 em células tumorais metastáticas pode ser extremamente útil na elucidação dos problemas associados a baixa eficácia das terapias no tratamento de tumores em estágio avançado de desenvolvimento (metástase). As informações obtidas com o nosso estudo também poderão ser importantes na identificação de novos alvos e abordagens terapêuticas específicas, menos invasivas e mais funcionais.