Metabolismo celular e a tumorigênese: papel do hormônio do crescimento e da dinâmica mitocondrial num modelo experimental em Zebrafish

Resumo

O Câncer é uma doença que apresenta um alto índice de mortalidade e por isso tem sido considerado um dos grandes problemas na saúde pública mundial. Embora as terapias anticâncer constituam um avanço no tratamento, em muitos casos, elas ainda não cumprem seu papel, especialmente quando a doença está em estágio avançado. A ocorrência do Câncer tem sido amplamente associada a mutações genéticas, amplificações oncogênicas e perda de proteína supressora de tumor. Entretanto, estudos recentes demonstraram que o metabolismo celular atua como um importante fator contribuinte para o desenvolvimento do tumor e na plasticidade da resposta imune antitumoral. De fato, a reprogramação metabólica de células tumorais atende os requisitos de sobrevivência e progressão celular fazendo com que importantes eventos como metabolismo energético e alterações fenotípicas nas mitocôndrias sejam consideradas um alvo relevante na busca de novas terapias. O desenvolvimento e progressão do tumor in vivo tem sido avaliado através de transplantes de células tumorais derivadas de humanos em diferentes modelos animais. O Zebrafish tem se destacado dentre os demais modelos por apresentar características únicas como uso de poucas células tumorais nos implantes, clareza óptica e rápida aplicabilidade em testes clínicos. Além disso, esse modelo apresenta similaridades histológicas, genéticas e moleculares com os humanos. Diversos estudos experimentais e populacionais estabeleceram uma relação positiva entre as concentrações de GH (Growth Hormone) e IGF-1 (Insulin-like Growth Factor) com o risco de Câncer. Efeitos metabólicos do eixo GH-IGF têm sido considerados um importante indutor do crescimento de tecidos neoplásicos. A expressão de IGF-1 está relacionada a importantes vias de sinalização envolvidas na progressão tumoral, neste projeto destacaremos a PI3K/Akt. Aqui, formulamos a hipótese de que eventos relacionados a dinâmica mitocondrial participam da reprogramação metabólica ocorrida nas células tumorais e influenciam vias de sinalização induzida por GH. Para confirmar nossa hipótese, realizaremos xenotransplantes de organóides de células de tumor de mama humano em Zebrafish selvagens e transgênicos para GH. Estudaremos a progressão tumoral e expressão proteica e gênica de moléculas relacionadas à via de sinalização PI3K/Akt, à reprogramação metabólica (PDK1, ERK1/2 e p53) e à dinâmica celular (Mfn1/2 e Drp1). Avaliaremos o perfil morfológico, metabólico e redox das mitocôndrias presentes nos organóides xenotranplantados. Nos ensaios in vitro, avaliaremos os mecanismos induzidos por GH e envolvidos no desequilíbrio da dinâmica mitocondrial das células tumorais através do silenciamento do gene DRP1. Acreditamos que as mitocôndrias têm um papel central na regulação do metabolismo das células Cancerígenas e que as células dependem dessa reprogramação metabólica para sua proliferação, capacidade de metastatizar ou resistir à apoptose. A identificação de uma rede de sinalização envolvida na progressão do Câncer apresenta uma potencial aplicação na clínica médica e poderá ser utilizada como um novo alvo ou associado sinergicamente a outras drogas no tratamento do Câncer. (AU)