Saúde

A quimioterapia em dose mais baixa pode ser mais eficaz para matar células de câncer cervical induzidas por HPV
Os medicamentos da quimioterapia podem ter efeitos colaterais graves, incluindo toxicidades hepa¡ticas e renais, porque esses medicamentos podem prejudicar as células normais, bem como as células cancerosas.
Por Southern Methodist University - 12/08/2021


Crédito: Southern Methodist University

Pesquisadores da SMU descobriram uma maneira de tornar as drogas quimiotera¡picas mais letais para as células do câncer cervical infectadas com HPV, sem danos colaterais a s células normais, sugere um estudo.

Descobriu-se que diminuir a quantidade de uma protea­na chamada TIGAR nas células cancerosas do colo do aºtero torna essas células cancerosas mais responsivas aos medicamentos quimiotera¡picos comumente usados em uma dose muito baixa. No entanto, as células normais não foram afetadas de forma semelhante, de acordo com um estudo publicado recentemente no Journal of Antivirals & Antiretrovirals .

Como resultado, o desenvolvimento de um medicamento para atingir a protea­na TIGAR pode ser uma forma eficaz de reduzir as doses de quimioterapia para pacientes com câncer cervical, trazendo menos efeitos colaterais e ainda matando as células cancerosas. Os medicamentos da quimioterapia podem ter efeitos colaterais graves, incluindo toxicidades hepa¡ticas e renais, porque esses medicamentos podem prejudicar as células normais, bem como as células cancerosas.

"Nosso estudo demonstrou que a inibição das funções de TIGAR em células de câncer cervical infectadas com HPV não apenas sensibiliza essas células a agentes quimiotera¡picos antica¢ncer, mas o faz em doses extremamente baixas ou subinibita³rias desses medicamentos", disse Robert Harrod, um Professor Associado no Departamento de Ciências Biola³gicas da SMU e o autor saªnior do estudo.

A regulação das funções do TIGAR também pode ser benanãfica para outros tipos de ca¢ncer. TIGAR éconhecido por ser altamente expresso em muitos tipos de câncer que tendem a ter resultados clínicos ruins, incluindo leucemia, câncer de ca³lon e câncer de pulma£o. O papel da protea­na no câncer cervical induzido pelo HPV não era totalmente compreendido, entretanto, atéeste estudo recente.

O laboratório de pesquisa da Harrod recebeu uma bolsa de três anos do National Cancer Institute para identificar alvos moleculares como o TIGAR, que desempenham papanãis essenciais no desenvolvimento e / ou progressão de ca¢nceres humanos. Determinar a meca¢nica de como as células cancerosas evitam as terapias permite que os cientistas encontrem as chaves químicas que podem bloquear a função desse alvo e prevenir os efeitos biola³gicos negativos que causam a doença - a base fundamental dos novos tratamentos antica¢ncer.
 
O primeiro autor do estudo foi Lacin Yapindi, um Ph.D. estudante de pós-graduação em Biologia Molecular e Celular na SMU (Southern Methodist University) que trabalha no laboratório de Harrod. Ela também recebeu o tí­tulo de Ph.D. da Moody em 2021-2022. Bolsa de Dissertação.

TIGAR desempenha um papel protetor essencial nas células cancerosas

TIGAR, um acra´nimo para TP53-Induced Glycolysis and Apoptosis Regulator, éuma protea­na antioxidante induzida por estresse que todas as células do nosso corpo possuem. Sua função principal éeliminar os efeitos ta³xicos do que são conhecidas como espanãcies reativas de oxigaªnio (ROS), vários tipos de moléculas insta¡veis ​​que contem oxigaªnio e reagem facilmente com outras moléculas dentro de uma canãlula. Essas moléculas insta¡veis ​​desempenham um papel importante nos processos celulares normais, mas sua superprodução em células que se dividem rapidamente pode causar danos ao DNA, RNA e protea­nas.

Como as células cancerosas crescem em um ritmo mais rápido do que as células não cancerosas normais, elas tendem a produzir subprodutos ROS mais ta³xicos.

"Para superar esse problema, as células cancerosas elevam os na­veis da protea­na TIGAR, de modo que podem continuar a proliferar e crescer muito mais rápido do que as células normais, mas não são afetadas negativamente pelas ROS prejudiciais", disse Yapindi. "Em outras palavras, o TIGAR atua como um elemento protetor para as células cancerosas."

"Neste estudo, descobrimos que o esgotamento do TIGAR removeu esse elemento protetor e resultou em altos na­veis de toxicidade celular em células cancerosas formadas por papilomava­rus humano ou HPVs. Essa toxicidade foi aumentada ainda mais pelos medicamentos de quimioterapia que testamos e levou a  morte celular, "Yapindi explicou.

Essas descobertas demonstram que as células de câncer cervical induzidas por HPV são altamente dependentes das funções antioxidantes do TIGAR, disse Harrod. Os pesquisadores da SMU mostraram ainda que as células não cancerosas não contem na­veis elevados de TIGAR e não são tão dependentes desse fator como as células cancerosas.

Esses pesquisadores SMU conduziram vários experimentos in vitro para provar e validar seus resultados.

Primeiro, a equipe demonstrou que os na­veis da protea­na TIGAR estavam elevados nas células prima¡rias de alto risco do câncer cervical HPV16 + em comparação com as células não cancerosas. Eles fizeram isso usando um anticorpo especa­fico que éconhecido por reconhecer a protea­na TIGAR e também usaram outro anticorpo marcado com um corante fluorescente que poderia ser visualizado usando um microsca³pio de fluorescaªncia confocal a laser. A coautora do estudo, Dra. Brenda Y. Hernandez, do Centro de Ca¢ncer da Universidade do Havaa­, forneceu as amostras de bia³psia cla­nica HPV16 + prima¡rias que foram usadas para analisar os na­veis de TIGAR nesses ca¢nceres.

Os pesquisadores da SMU examinaram em seguida o que aconteceria se eles diminua­ssem os na­veis da protea­na TIGAR em células de câncer cervical de HPV + cultivadas in vitro, expondo essas células ao que éconhecido como pequeno RNA interferente (siRNA) em um prato de cultura de células. As moléculas de siRNA bloqueiam com a expressão de genes-alvo específicos, degradando seus mRNAs logo após a transcrição. O siRNA usado pelos pesquisadores da SMU foi gerado especificamente para atingir o TIGAR que expressa o mRNA, o que lhes permitiu diminuir significativamente os na­veis da protea­na TIGAR em células de câncer cervical HPV +.

Os pesquisadores então mediram a eficácia de diferentes tipos de drogas quimiotera¡picas comumente usadas em matar células: células normais versus células cancerosas que tinham TIGAR inibido com o siRNA. Quatro drogas quimiotera¡picas diferentes, como cisplatina e doxorrubicina, foram testadas nessas células em baixas doses.

"Quando as células passam por apoptose, que éum evento de morte celular controlada, um componente da membrana celular chamado fosfatidilserina vira do lado interno da membrana para o lado externo para marcar a canãlula como apopta³tica", disse Yapindi.

Conforme uma canãlula morre e a membrana celular que compaµe a fronteira dessa canãlula se desintegra, o DNA que estava dentro dessa canãlula também fica exposto.

Assim, os pesquisadores usaram corantes fluorescentes, incluindo isotiocianato de fluorescea­na de anexina V e iodeto de propa­dio, para poder ver a fosfatidilserina e o DNA exposto, permitindo-lhes confirmar que a morte celular havia ocorrido.

Eles descobriram que a inibição da expressão de TIGAR resultou em morte de células cancerosas significativamente aumentada para todos os medicamentos de quimioterapia que estudaram.

Por exemplo, a combinação siRNA-TIGAR com a menor concentração de uma droga de quimioterapia chamada cisplatina (0,01 micromolar) resultou em aproximadamente 48 por cento das células cancerosas mostrando sinais de morte celular, em comparação com 6 por cento com a droga sozinha na concentração de 0,01 micromolar sem o siRNA.

As células humanas normais não foram afetadas pela droga nessas baixas concentrações com ou sem o siRNA para inibir o TIGAR, o que ressalta a dependaªncia das células cancerosas nas funções pra³-sobrevivaªncia da protea­na TIGAR.

O laboratório de Harrod estãotrabalhando para desenvolver um inibidor terapaªutico de TIGAR que poderia eventualmente ser traduzido para uso cla­nico , uma vez que atualmente não hátratamento dispona­vel para direcionar as funções antioxidantes do TIGAR em ca¢nceres humanos.

"A nossa proposta nova abordagem terapia mostrou resultados promissores para fazer cancerosas altamente resistentes aos medicamentos células mais suscepta­veis a estas drogas tratamentos", disse Yapindi.

 

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