Leticia Fröhlich Archangelo.

Nosso objetivo é compreender os mecanismos moleculares que levam à variação nas respostas terapêuticas no câncer de próstata avançado e explicar por que uma grande porcentagem de cânceres metastáticos não respondem aos tratamentos disponíveis. A projeto tem como objetivo geral utilizar genômica de célula única e perfil espacial combinados a abordagens in vitro para modelar e aprimorar a imunoterapia no câncer de próstata metastático. Para isso, testaremos as seguintes hipóteses 1) Mutação de PTEN e evasão imunológica: tumores de próstata metastáticos com mutações inativadoras de PTEN expressam vias moleculares associadas à evasão da resposta imunológica induzidas por imunoterapia; 2) Modelos in vitro de organoides derivados de pacientes: culturas de organóides derivadas de tumores metastáticos constituem uma plataforma funcional eficaz para avaliar o impacto das alterações de expressão gênica intrínsecas ao tumor, tanto na resposta imune como à terapia, em doença sensível à castração e 3) Novas estratégias terapêuticas combinadas: a identificação de vias moleculares ativadas em tumores resistentes ao tratamento poderá orientar o desenvolvimento de novas estratégias de terapia combinadas com imunoterapia.

O melanoma é o tipo de câncer que origina da transformação maligna dos melanócitos, e é caracterizado pela capacidade elevada de metastizar durante os estágios iniciais do desenvolvimento tumoral. Em sua maioria, os melanomas apresentam mutações ativadoras em genes constituintes de vias de sinalização de crescimento celular, como a via de MAPK e PI3K. Ainda, mutações somáticas em genes que codificam fatores de splicing, são frequentemente observadas e indicam o envolvimento de um splicing disfuncional neste tipo de câncer. UHMK1 é uma serina/treonina quinase que regula a fosforilação de uma variedade de fatores de splicing. Dados preliminares de análise in silico mostraram, ainda, que UHMK1 é altamente expresso em amostras de melanoma em relação ao tecido normal. Ademais, a expressão de UHMK1 correlaciona positivamente com a do lncRNA RMEL3. RMEL3 tem expressão restrita em melanoma, onde apresenta um papel oncogênico e função relacionada às vias de sinalização MAPK e PI3K, especialmente à presença da mutação BRAFV600E. Foi demostrado que o silenciamento de RMEL3 em células de melanoma resultou na diminuição da expressão de UHMK1, sugerindo uma relação direta entre esses dois produtos gênicos, possivelmente por meio da ação de miRNAs específicos.
Nossa hipótese é que UHMK1 participe na melanogênese e esta participação se dê por meio da fosforilação desregulada de fatores de splicing e, consequentemente, disfunção da atividade de splicing em alvos gênicos que compõe vias oncogênicas associadas à RMEL3. Assim, para testar nossa hipótese, objetivamos i) modular a expressão de UHMK1 em células de melanoma e avaliar in vitro os efeitos do nocaute e da superexpressão contribuem com aspectos relacionados à malignidade destas células, ii) avaliar a relação de UHMK1 com a via oncogênica regulada por RMEL3 e iii) avaliar se UHMK1 como um potencial alvo terapêutico em combinação à inibidores de via oncogênica em melanoma.

PIMREG é um marcador de proliferação que participa no controle do ciclo celular e tumorigênese. Dados preliminares do nosso grupo demonstraram que, entre diversos tipos de cânceres, os glioblastomas apresentam os níveis mais elevados de transcritos de PIMREG. Em amostras de pacientes , PIMREG correlaciona com a expressão de genes enriquecidos em vias de ciclo celular, replicação do DNA, metabolismo de pirimidina e vias de reparo do DNA. Ademais, a expressão da de sua proteína é induzida mediante insultos genotóxicos, sugerindo que PIMREG responda aos danos no DNA provocados por estes agentes. O objetivo deste projeto é investigar se PIMREG é um marcador de progressão tumoral e/ou prognóstico com papel na promoção de fenótipos malignos nos tumores cerebrais e se participa na sinalização de dano e reparo do DNA, e consequentemente, na resistência das células tumorais ao tratamento

Nosso dados sugerem que CATS participe em importantes processos celulares, como diferenciação e sinalização de resposta proliferativa e apoptótica de linfócitos. Sabe-se que alterações nestes processos estão intrinsecamente relacionadas à iniciação e/ou progressão da leucemia, desta forma CATS pode ser uma proteína importante envolvida no processo de leucemogênese. O objetivo deste projeto é investigar o papel de CATS no processo de diferenciação linfóide e na regulação dos fatores de transcrição que controlam a diferenciação de linfócitos, como por exemplo MEF2C e Ikaros, assim como investigar o efeito que a superexpressão e a depleção de CATS exercem em modelos celulares de leucemia linfóide.

O projeto prevê a caracterização funcional da proteína CATS e sua participação na proliferação celular e na gênese da leucemia.

Este projeto é vinculado ao projeto intitulado : Investigação funcional e caracterização do envolvimento de novos genes alvo e novas terapêuticas nas síndromes mielodisplásicas e em linhagens leucêmicas, e tem como objetivo investigar a participação de CATS em mielodisplasia e sua potencialidade como um fator prognóstico da doença e sua evolução para leucemia. Também faz parte deste projeto e investigar sua regulação gênica frente a tratamento anti-tumoral. O desenvolvimento deste projeto visa ampliar o conhecimento dos processos fisiopatológicos nas mielodisplasias e leucemias podendo ter impacto direto no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas.

A proteína de CATS foi inicialmente descrita por sua capacidade de interagir com a fusão leucêmica CALM/AF10, recrutando-a para o núcleo e nucléolo. Acredita-se que através desta capacidade, CATS desempenhe um papel importante na gênese da leucemia mediada por CALM/AF10. O envolvimento de CATS em neoplasias, porém vai além de sua interação com CALM/AF10. CATS é superexpresso em praticamente todas as linhagens neoplásicas e o fato de sua expressão ser induzida via ativação mitogênica, de forma dependente do ciclo celular, sugere que sua função esteja relacionada com controle de proliferação celular. Tendo em vista esses dados, este projeto teve como objetivo investigar a função da proteína de CATS na regulação da proliferação celular através do efeitos que sua depleção ou superexpressão exercem em células tumorais. Células tumorais foram induzidas a expressar CATS ou seqüências de siRNA que visava a proteína de CATS de forma condicional (Tet On-Tet Off) e os efeitos da superexpressão e depleção de CATS foram avaliados.

Durante este projeto foi identificada e caracterizada uma nova proteína que é expressa especificamente em tecido linfóide. Esta proteína, denominada CATS (CALM interacting protein expressed in thymus and spleen) interage com a porção central de CALM, que é mantida na fusão leucêmica CALM/AF10, associada a leucemia mielóide e linfóide aguda (LMA e LLA) e a linfoma maligno. CATS é uma proteína nucleolar que quando expressa têm a capacidade de seqüestrar a fusão leucêmica CALM/AF10 para o núcleo para nucléolo. Porém o envolvimento de CATS na transformação maligna parece ir além de sua interação com CALM/AF10. CATS é altamente expresso em praticamente todas linhagens neoplásicas examinadas e o seu nível de expressão está diretamente relacionado com a proliferação celular. Através da realização de experimentos de duplo híbrido foram identificadas proteínas que interagem com CATS sugerindo sua participação em importantes vias regulatórias como sinalização de receptores, apoptose e ciclo celular. Desta forma a função de CATS está associada a importantes sistemas de controle celular nos quais alterações estão diretamente relacionadas à iniciação e/ou progressão do câncer

Mutações nos genes da família SALL têm sido descritas como responsáveis por causarem doenças genéticas autossômicas dominante como a Síndrome de Townes Brock (TBS) e de Okihiro, destacando o importante papel que esta família de fatores de transcrição exerce durante o desenvolvimento embrionário. TBS é caracterizada por um conjunto de malformação múltiplas está associada a mutações no gene SALL1 enquanto que síndrome de Okihiro, que se caracteriza por defeitos nos membros radiais, anomalia de Duane e perda auditiva, está associada a mutações no gene SALL4. Até o momento, nenhuma mutação foi descrita para SALL2, outro membro desta família de fatores de transcrição que codifica uma proteína com estrutura diferenciada dentro de sua família. Nós identificamos e caracterizamos Msall-2, o gene murino homólogo de SALL2 visando sua utilização em experimentos funcionais em modelo animal. Para melhor entender a estrutura de Msall-2, assim como seus mecanismos de regulação de transcrição, este projeto se dedicou em isolar e caracterizar a região 5? promotora deste gene e identificar elementos regulatórios evolucionariamente conservados que participam em sua regulação gênica. Também fez parte deste trabalho analisar a expressão de Msall-2 durante o desenvolvimento embrionário.