Análise do perfil de mRNAs diferencialmente traduzidos no carcinoma renal de células claras / Analysis of differentially translated mRNA profile in clear cell renal cell carcinoma

O carcinoma renal de células claras (CRCC) é o tipo de neoplasia renal com maior incidência, cerca de 80%. A maioria dos casos são curados após cirurgia, porém, cerca de um terço dos pacientes apresentam recidiva da doença com metástase à distância. O tratamento para este tumor evoluiu muito nas últimas duas décadas, entretanto, pacientes metastáticos ainda apresentam baixas taxas de resposta aos tratamentos devido a resistência adquirida pelo tumor para escapar da terapia alvo. Identificar os mecanismos moleculares associados à carcinogênese do CRCC é essencial para entender as características tumorais que estão associadas a progressão da doença e resistência aos tratamentos. Entre as alterações mais frequentes no CRCC está a perda do gene VHL, um supressor tumoral e principal regulador da resposta à hipóxia. VHL tem dois principais alvos, o fator induzido por hipóxia 1α (HIF-1α) e o fator induzido por hipóxia α (HIF-2α). Em normóxia, VHL é responsável pela degradação das subunidades de HIF. Em hipóxia, VHL deixa de reconhecer e marcar HIF-1α e HIF-2α para degradação e, uma vez estabilizadas, ativam vias de sinalização associadas a sobrevivência celular. As informações sobre alterações encontradas em tumores normalmente são estudadas a partir do sequenciamento da população total de mRNAs, oferecendo uma visão do transcriptoma. Nossa abordagem metodológica coleta e analisa apenas a população de mRNAs ativamente traduzidos, oferecendo uma visão mais próxima da expressão proteica final. A via de mTOR regula o início da tradução de mRNAs e está frequentemente mutada em CRCC. A hipóxia afeta a expressão de genes tanto via transcrição quanto via tradução. Alterações no controle traducional em CRCC afetam a expressão gênica contribuindo para a formação do tumor e progressão da doença. Assim, nosso objetivo principal foi identificar o perfil de genes diferencialmente traduzidos dependendo do status de VHL e da via de mTOR. Para isso utilizamos um modelo celular de CRCC deficiente em VHL e sua contraparte onde VHL foi restituído. Realizamos o perfil polissomal em modelos celulares de CRCC para separar e coletar a população de mRNAs ativamente traduzidos que foram posteriormente sequenciados. Nossos dados mostraram perfis distintos de tradução entre as células VHL- deficientes e VHL-proficientes. Além disso, após a inibição de mTOR, ambas as células também apresentaram respostas diferentes ao tratamento. Além disso, observamos alterações na resposta imune e aumento do ciclo celular na ausência de VHL, que podem contribuir para a progressão tumoral. Em modelo com tecido tumoral congelado, nossos resultados parciais indicam que alterações na tradução global podem interferir principalmente no estadiamento clínico de pacientes com CRCC. Por fim, também analisamos a expressão de HIF-2α, um dos alvos de VHL, em tecidos de pacientes com CRCC. Nossos resultados mostram que HIF-2α pode ser utilizado na estratificação de pacientes com maior risco de recidiva, dependendo do estadiamento clínico.

Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is the most common type of renal neoplasia with 80% of incidence. Most cases are cured after surgery, however, one third of all patients will have disease recurrence with distant metastasis. ccRCC treatment had evolved in the past two decades, however, metastatic patients still have low response rates due to tumor resistance. The identification of molecular mechanisms associated with ccRCC carcinogenesis is essential to understand the characteristics associated with disease progression and treatment resistance. The most frequent alteration in ccRCC is the loss of VHL gene, a tumor suppressor and the main regulator in response to hypoxia. VHL has two main target, hypoxia-induced factor 1 α (HIF-1 α) and hypoxia-induced factor α (HIF-2 α). In normoxic conditions, VHL can lead HIF subunits to degradation. In hypoxia, HIF-1α and HIF-2α stabilize and activate cell survival associated signaling pathways. Studies about tumor alterations usually provides a view of the transcriptome. Our approach is based on the actively translated mRNAs collection and analysis, which provides a closer view from protein expression. mTOR pathway regulates translation initiation and is frequently mutated in ccRCC. Hypoxia affects gene expression in both transcriptional and translational regulation. Alteration in translational control in ccRCC affect gene expression which contributes to tumor progression. Our main objective was to identify the differentially translated gene profile depending on VHL status and mTOR pathway activation. To assess this, we used a VHL-deficient and a VHL-proficient ccRCC cell line. We used the polysome profiling technique to separate and collect the population of mRNAs actively translated that were subsequently sequenced. Our data showed distinct translation profiles between VHL-deficient and VHL-proficient cells. In addition, after mTOR inhibition, both cells showed different responses to treatment. We observed changes in immune response and increased cell cycle pathways in VHL deficient cells, which may contribute to tumor progression. In tumor tissue, our polysome profiling analysis indicate that changes in global translation may interfere in clinical staging of ccRCC patients. Finally, we analyzed the expression of HIF-2α, a VHL target, in ccRCC patient's tissues. Our results showed that HIF-2α can distinct patients at higher recurrence risk depending on clinical staging.

Estudo do perfilamento gênico tumoral e de marcadores de doença residual mínima (CK19 e c-ErbB-2) através de RT-PCR quantitativo na fração mononuclear do sangue periférico em pacientes com câncer de mama durante o tratamento / Study of tumor gene profiling and minimal residual disease markers (CK19 and c-ErbB-2) by quantitative RT-PCR in peripheral blood mononuclear fraction in patients with breast cancer during chemotherapy

INTRODUÇÃO: De acordo com a estimativa de 2012 do INCA, eram esperados 52.680 novos casos de câncer de mama no Brasil, com um risco estimado de 52 casos a cada 100 mil mulheres. Estes dados mostram a necessidade da identificação de biomarcadores efetivos para rastreamento precoce e seguimento destas mulheres durante seu tratamento. Neste trabalho, para a avaliação de potenciais biomarcadores desta doença, foi idealizado um modelo laboratorial específico que avalie tanto a capacidade de um dado biomarcador rastrear um tumor inicial de mama, bem como testar o seu potencial valor para o seguimento de mulheres já diagnosticadas durante seu tratamento. Este modelo baseia-se na avaliação de células tumorais circulantes e perfilamento gênico tumoral. MÉTODOS: Amostras biológicas (sangue periférico e tumor) de 167 pacientes diagnosticadas com carcinoma mamário estadios I, II e III com indicação de quimioterapia adjuvante para: a) avaliação da presença de células tumorais circulantes através da expressão de CK19 e HER2 na Fração Mononuclear do Sangue Periférico (FMNSP) por RT-PCR quantitativo e b) perfilamento gênico tumoral através da análise da expressão de 21 genes relacionados a importantes processos de carcinogênese mamária em amostras de tecido parafinado por ensaio multiplex de RT-PCR quantitativo utilizando o sistema Plexor®. RESULTADOS: Foi observada uma correlação significativa entre CK19 e HER2 na primeira coleta e queda da concentração de HER2 no SP durante o tratamento; porém, não foi percebida queda significativa do CK19 ao longo do estudo. A expressão de HER2 na segunda coleta de pacientes positivas para HER2 na primeira coleta tendeu a se correlacionar significativamente com um pior Intervalo Livre de Doença (ILD). Através da padronização da pontuação em quartis das análises realizadas em multiplex pelo sistema Plexor, foi percebido que o quartil superior apresentava ILD significativa pior do que a de pacientes nos demais quartis...

BACKGROUND: According to the estimate of 2012 INCA, were expected 52,680 cases of breast cancer in Brazil, with an estimated risk of 52 cases per 100 000 women. These data show the need for effective identification of biomarkers for early screening and follow-up of these women during their treatment. In this work, for the evaluation of potential biomarkers of this disease, a model laboratory was designed to evaluate both the specific capacity of a given biomarker trace an initial breast tumor, as well as test its potential value for the follow-up of women already diagnosed during their treatment. This model was based on the evaluation of circulating tumor cells and tumor gene profiling. METHODS: Biological samples (peripheral blood and tumor) of 167 patients diagnosed with breast cancer stages I, II and III with an indication for adjuvant chemotherapy: a) to evaluate the presence of circulating tumor cells through the expression of HER2 and CK19 in Peripheral Blood Mononuclear fraction (PBMN) by quantitative RT-PCR and b) tumor profiling gene by analyzing the expression of 21 genes related to important processes of mammary carcinogenesis in paraffinized tissue samples by multiplex assay for quantitative RT-PCR using the Plexor ® System. RESULTS: Was observed a significant correlation between HER2 and CK19 in the first collection and decrease in concentration of HER2 in PB during the treatment, but were not perceived significant decrease of CK19 along the study. The expression of HER2 in the second collection of patients positive for HER2 in the first test tended to correlate with a significantly worse disease-free interval (DFI). Through standardization of the scores in quartiles of the analyzes performed at multiplex Plexor system was seen that the upper quartile ILD had significantly worse than patients in the other quartiles...

Análisis sistémcco in silico de la expresión dierencial de genes localizados een la región crítica del síndrome de down (dscr) en el cerebro humano / In silico sytemiic analysis of the differential expression of genes localized in the down syndrome critical region (dscr) in normal human brain / Análise sistêicaa in silico da expressão difeencial de genes localizados na região crítica da síndrome de down (dscr) no cérebrohuumano

Uno de los retos más importantes de este siglo en la neurología genómica es construir mapas de expresión espacial de genes a lo largo de las distintas estructuras cerebrales con el fin de correlacionarlos con ciertas neuropatologías. Se analizaron los perfiles de transcripción de ocho genes HAS21 localizados en la región crítica del síndrome de Down en diferentes estructuras del cerebro humano normal. Se tomaron como referencia los valores de expresión de ocho genes HAS21/DSCR provenientes de experimentos de micromatrices de ADN de cerebros humanos normales y cuyos valores están disponibles en la base de datos del proyecto cerebro humano del Atlas del Cerebro del Allen Institute for Brain Sciences en Seattle, Washington (http://www.brainmap.org). Se determinó una expresión diferencial de estos genes HAS21/DSCR a lo largo de las estructuras localizadas en el lóbulo frontal, el lóbulo límbico y en los núcleos centrales. En el putamen, el núcleo caudado, el giro parahipocampal y en las áreas centrales se registraron los mayores niveles de transcripción global; estas áreas del cerebro parecen estar asociadas con diversos procesos de aprendizaje y de memoria. Se correlacionó la transcripción diferencial de genes DSCR con la localización cerebral y su potencial papel funcional.

One of the most important challenges of the 21st Century Neurology is to build gene expression profiles along the different structures of human brain trying to correlate them with some neuropathologies. The expression profiles of eight HAS21 genes located on the Down syndrome critical region in different structures of the normal human brain was analyzed. From DNA microarray experiments of normal human brains which are available in the free access human brain database of the Brain Atlas project of the Allen Institute for Brain Sciences in Seattle, Washington (http://www.brainmap.org) expression levels data of eight HSA21/DSCR genes along different structures of normal human brain were statistically analyzed. A differential expression of these genes HSA21/DSCR in some anatomic structures located in the frontal lobe, limbic lobe and cerebral central nuclei was registered. Putamen, caudate nucleus, parahipocampal gyro and central areas, showed high levels of transcription for those HSA21/DSCR genes included in the study; these areas of the brain appear to be associated with some processes of learning and memory. This study allowed us to correlate the differential transcription of DSCR genes, their structural localization and functional role in brain function.

Um dos maiores desafio deste século na neurologia genômica é construir mapas de expressão espacial de genes ao longo das diferentes estruturas cerebrais com o fim de correlacionálos com certas neuropatologias. Foram analisados os perfis de transcrição de oito genes HAS21 localizados na região crítica da síndrome de Down em diferentes estruturas do cérebro humano normal. Foram usados como referência os valores de expressão de oito genes HAS21/DSCR provenientes de experimentos de micromatrizes de ADN de cérebros humanos normais e cujos valores estão disponíveis no bando de dados do projeto cérebro humano do Atlas do Cérebro do Allen Institute for Brain Sciences em Seattle, Washington (http://www.brainmap.org). Determinouse uma expressão diferencial destes genes HAS21/DSCR ao longo das estruturas localizadas no lóbulo frontal, o lóbulo límbico e nos núcleos centrais. No putâmen, o núcleo caudado, o giro parahipocampal e nas áreas centrais foram registrados os maiores níveis de transcrição global; estas áreas do cérebro parecem estar associadas com diversos processos de aprendizagem e de memória. Correlacionouse a transcrição diferencial de genes DSCR com a localização cerebral e seu potencial papel funcional.