Explorando mecanismos epigenéticos contra células de câncer de mama: uma abordagem comparada

Autor(es)

Pedro Luiz Porfirio Xavier

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Pirassununga.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT)
• Data de defesa: 2020-12-18

Membros da banca

Heidge Fukumasu; Maria Lucia Zaidan Dagli; Raquel Carvalho Montenegro; Tathiane Maistro Malta Pereira; Juliano Rodrigues Sangalli

• Orientador: Heidge Fukumasu

Resumo

O câncer é uma das principais causas de morte em cães no mundo e as neoplasias mamárias representam mais de 50% dos tumores diagnosticados em fêmeas. Além disso, as neoplasias mamárias apresentam uma série de similaridades clínicas e moleculares com o câncer de mama em mulheres, destacando-as como excelentes modelos para o estudo da oncologia comparada. Os mecanismos epigenéticos são responsáveis por regular a expressão gênica nas células e desregulações nesses mecanismos estão associadas ao desenvolvimento de diversos tipos de câncer tanto em humanos como em cães. Assim, a utilização do modelo canino pode ser importante para o desenvolvimento de potenciais terapias epigenéticas para o câncer, em específico para o câncer de mama. Assim, essa tese teve como principais objetivos: 1) revisar os mecanismos epigenéticos que estão por trás do desenvolvimento de diferentes tipos de câncer em cães, comparando-os com as anormalidades já bem descritas no câncer humano; 2) determinar possíveis alvos moleculares associados aos processos de tumorigenicidade e invasão de células de câncer de mama canino (Células CMC); 3) determinar potenciais alvos epigenéticos associados ao potencial de tumorigenicidade e auto-renovação de células de câncer de mama canino; 4) observar os efeitos de um novo inibidor duplo de proteínas epigenéticas BET e deacetilases de histonas (HDACs) em células de câncer de mama humano utilizando modelos in vitro 2D e 3D. No primeiro capítulo, reunimos uma série de informações demonstrando que algumas modificações epigenéticas são similares no câncer em humanos e caninos, sugerindo uma potencial abordagem utilizando o modelo canino para determinar novos mecanismos epigenéticos reguladores do câncer e para o desenvolvimento de novas terapias. No capítulo 2, utilizando modelos in vitro, demonstramos que os fatores de transcrição associados ao processo de transição epitéliomesenquimal (EMT), ZEB1 e ZEB2, estão associados ao potencial de tumorigenicidade e invasão de células CMC e são mais expressos em células CMC com fenótipo mesenquimal do que células CMC com fenótipo epitelial. Além disso, observamos que vias moleculares associadas aos processos de EMT, invasão e tumorigenicidade, como organização e degradação de matriz extracelular, adesão focal, sinalização de TGF-β/BMP, PI3K-AKT e WNT são enriquecidas em genes superexpressos nas células CMC com fenótipo mesenquimal. Além disso, esse trabalho foi importante para a determinação das linhagens com maior potencial tumorigênico no nosso banco de células para a utilização no capítulo 3. Já no capítulo 3, nós demonstramos que a inibição de uma família de proteínas \"readers\" epigenéticas, conhecidas como proteínas BET, pelo inibidor (+)-JQ1, é uma estratégia promissora para inibir os fenótipos de tumorigenicidade e autorenovação de células CMC, em modelos in vitro. A inibição das proteínas BET resultou em diminuição da formação de tumoresferas em placas de baixa aderência e de colônias no ensaio de ágar-mole, dois modelos in vitro utilizados para se estudar auto-renovação e tumorigenicidade. Além disso, inibição de proteínas BET resultou em diminuição da expressão de importantes genes associados a vias moleculares de auto-renovação como WNT, NOTCH, Hedgehog e PI3K/AKT/mTOR, e diminuiu a expressão de ZEB2, o qual demonstramos ser importante para o fenótipo de tumorigenicidade em células CMC no capítulo 2. Finalmente, no capítulo 4 determinamos que o inibidor duplo de proteínas BET/HDACs, TW09, reduziu a viabilidade celular e aumentou a morte celular em células de câncer de mama humano em comparação com as inibições individuais de proteínas BET e HDACs. Além disso, TW09 diminuiu a formação de tumoresferas primárias e secundárias demonstrando efeito sobre os potenciais de tumorigenicidade e autorenovação das células de câncer de mama. Sendo assim, TW09 demonstrou bons efeitos nessas células. Ainda pretendemos aprofundar ainda mais os estudos dos efeitos da inibição dupla de proteínas BET/HDACs por TW09 no câncer de mama, em células humanas e caninas, podendo confirmar essa estratégia como uma potencial terapia para o câncer de mama em ambas espécies. Por fim, os resultados demonstrados ao longo dos capítulos dessa tese colaboram para a confirmação e descoberta de mecanismos importantes para o desenvolvimento do câncer de mama em cães e seus fenótipos, além de ressaltarem o modelo canino como um bom modelo para o estudo da oncologia comparada e busca de novos alvos e terapias contra o câncer, já que vários dos mecanismos e efeitos observados nesse modelo, corroboram com aqueles vistos em células de câncer humano. (AU)

• Processo FAPESP: 17/11966-4 - Modulações epigenéticas e o potencial de auto-renovação de células cancerosas mamárias caninas: a busca por potenciais alvos terapêuticos
• Beneficiário: Pedro Luiz Porfirio Xavier
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado