Papel da autofagia mediada por chaperona em reparo de DNA e suas implicações em Câncer de Mama

• Processo: 22/04325-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Mutagênese
• Pesquisador responsável: Nicolas Carlos Hoch
• Beneficiário: Isabeli Yumi Araújo Osawa
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/19435-3 - Papel de danos no DNA e função mitocondrial em envelhecimento vascular, imune e neurológico (DNA MoVINg), AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/03598-1 - Análise do Proteoma Lisossomal Envolvido na Autofagia Mediada por Chaperona e na Resposta a Danos no DNA, BE.EP.DD
• Assunto(s): Reparo do DNA Neoplasias mamárias Autofagia Chaperonas moleculares Dano ao DNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Autofagia mediada por chaperona | Câncer de mama | reparo de DNA | resposta ao dano no DNA | Reparo de DNA

Resumo

A autofagia mediada por chaperona (CMA) é um sistema proteolítico essencial para manutenção da homeostase celular, por meio da qual apenas proteínas intracelulares que possuem um motivo de reconhecimento específico (motivo semelhante a KFERQ) são seletivamente degradadas nos lisossomos. Isto é feito através de uma ação coordenada estabelecida entre chaperonas citosólicas e um complexo de translocação de proteínas presente na membrana do lisossomo. Além de atuar no controle de qualidade de proteínas e do balanço energético, esta via é também responsável pela resposta celular a múltiplas formas de estresse, como estresse oxidativo e danos no DNA. Nesse sentido, sabe-se que CMA é ativada em resposta a insultos genotóxicos e que sua inativação pode aumentar a instabilidade genômica, uma marca bem estabelecida do desenvolvimento de tumores. Logo, disfunções em CMA e mecanismos de reparo de DNA têm sido associados ao câncer. Porém, o papel de CMA em mecanismos de reparo de DNA foi muito pouco explorado até o momento. Entre os diferentes tipos de câncer, o câncer de mama assume um papel de destaque, pois, além de ser o mais incidente, é a primeira causa de morte por câncer entre mulheres de todo o mundo. Além disso, tumores de mama estão dentre os poucos tipos de tumores em que já foi explorado o papel da CMA, de modo que a alta atividade desta via autofágica correlaciona-se positivamente com a progressão de tumores mamários. Neste contexto, o presente projeto pretende investigar o papel de CMA na resposta ao dano no DNA, especificamente em reparo de DNA, ao longo do processo de progressão tumoral mamária. Para isso, serão utilizadas como modelo de estudo linhagens celulares de mama humanas não tumorigênicas e tumorigênicas (com distintos graus de malignidade), nocauteadas para a proteína de membrana associada ao lisossomo tipo 2A (LAMP-2A), proteína chave e limitante para o desempenho de CMA. Primeiramente, será caracterizada a sensibilidade dessas células frente a diferentes tipos de lesões no DNA e, consequentemente, à ativação de vias de reparo distintas. Para isso estas células serão expostas a diversos agentes indutores modelo de dano no DNA como radiação ionizante, UVC e H2O2, mas também a agentes quimioterápicos clássicos como doxorrubicina, cisplatina e temozolomida (TMZ). O papel de CMA na capacidade de reparo celular será avaliado em larga escala, de forma inédita, através de ensaios de Fluorescence Multiplex Host Cell Reactivation (FM-HCR), permitindo a análise das seis principais vias de reparo de DNA. Os dados de FM-HCR serão posteriormente validados através de ensaios bioquímicos específicos para cada via de reparo. A identificação de substratos de CMA que estejam potencialmente envolvidos em mecanismos de reparo de DNA será realizada através de proteômica comparativa de lisossomos. E por fim, algumas das proteínas identificadas pelo proteoma como substratos de CMA serão selecionadas e inibidas na tentativa de reversão do fenótipo de sensibilidade aos agentes indutores de dano no DNA. Dessa forma, em conjunto, os resultados a serem gerados por este projeto delinearão um panorama geral sobre a relevância de CMA no controle da instabilidade genômica, desenvolvimento e progressão de tumores e resposta a quimioterapia, podendo assim, gerar mais evidências que suportem o futuro uso de modulares de CMA como um potencial alvo terapêutico anticâncer. (AU)