O adenocarcinoma ductal pancreático (ADP) é a mais comum e mais agressiva neoplasia do pâncreas, possuindo um dos piores prognósticos dentre os tumores sólidos. Mutações no gene KRAS ocorrem em 95% dos casos de ADP e causam a ativação de diversas vias de sinalização, como as vias de proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK). As principais vias de MAPK são as vias ERK, JNK e p38, que controlam processos celulares importantes para a tumorigênese e quimiorresistência. MAPKs são reguladas por mecanismos de feedback exercidos pela atividade de proteínas fosfatases, sendo as fosfatases de dupla especificidade (DUSPs) a principal classe. O papel das DUSPs na regulação da quimiorresistência do ADP ainda é controverso e pouco explorado. Sendo assim, este trabalho visou investigar o impacto da atividade regulatória das DUSPs na quimiorresistência do ADP. Inicialmente, foi realizado um screening fenotípico com o knockout de 25 genes da família DUSP pela metodologia CRISPR/Cas9 para identificar DUSPs que exercem influência na quimiorresistência à gemcitabina. Em seguida, foi investigado o papel do alvo de escolha na resistência à gemcitabina, por meio da avaliação de expressão gênica e proteica, da resposta do alvo ao tratamento com gemcitabina, bem como a influência da modulação do alvo em ensaios funcionais e na modulação da fosforilação de quinases. Os resultados mostraram que fosfatases da família DUSP, como DUSP1, DUSP2, DUSP11 e DUSP27 estão associadas com a resistência à gemcitabina, destacando-se nesse caso a DUSP2. Adicionalmente, foi observado que DUSP2 atua na redução da proliferação celular e na indução de apoptose frente à gemcitabina. Foi demonstrado também, que a indução de DUSP2 e o tratamento com gemcitabina causam a modulação da fosforilação de proteínas quinases como ERK1/2, p38, p53 e GSK-3. Interessantemente, a DUSP2 apresenta baixos níveis de expressão em amostras de ADP comparada com o tecido normal. Além disso, foi encontrado que DUSP2 apresenta correlação na expressão gênica e proteica com DUSP1, e que estas duas fofastase podem exercer funções redundantes e correlatas no contexto da resposta à gemcitabina em células de ADP. Em conclusão, nossos achados mostraram que DUSP2 atua na resposta à gemcitabina em células de ADP, inibindo a proliferação celular e aumentando a apoptose, por meio da modulação da fosforilação de proteínas quinases como ERK1/2, p38, p53 e GSK-3.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the most common and aggressive neoplasm of the pancreas, having one of the worst prognosis among solid tumors. KRAS driver mutations occur in 95% of PDAC cases and cause the activation of several signaling pathways such as mitogen-activated protein kinase (MAPK). The main MAPK pathways are MAPK/ERK, JNK, and p38 pathways, which control important cellular processes for tumorigenesis and chemoresistance. Feedback loops exerted by protein phosphatases regulate MAPKs, and the dual-specificity phosphatases (DUSP) are the main class. The role of DUSPs in PDAC chemoresistance is still controversial and poorly elucidated. Therefore, this work aimed to investigate the regulatory activity of DUSPs in PDAC chemoresistance. A phenotypic screening was carried out using the CRISPR/ Cas9 gene-editing technique to knockout 25 genes of the DUSP family in order to identify DUSPs that are important to gemcitabine resistance. Next, we investigated the role of selected DUSP in PDAC chemoresistance, evaluating gene and protein expression, response to gemcitabine, and cell response to the DUSP gene modulation. The results revealed that several DUSPs are involved in gemcitabine resistance, such as DUSP1, DUSP2, DUSP11 and DUSP27, especially DUSP2. In addition, DUSP2 is related to gemcitabine response in PDAC cell lines, by decreasing cell proliferation and increasing rates of apoptosis. We also demonstrated that DUSP2 induction and gemcitabine treatment modulated the phosphorylation of several protein kinases such as ERK1/2, p38, p53, and GSK-3. Interestingly, DUSP2 showed low gene expression in PDAC samples, compared to normal pancreas tissue. Furthermore, DUSP1 and DUSP2 demonstrated gene and protein correlation and related functions in PDAC cell lines response to gemcitabine. In conclusion, our findings showed that DUSP2 acts in PDAC cell lines response to gemcitabine, inhibiting cell proliferation and increasing apoptosis, by modulating the phosphorylation of protein kinases such as ERK1/2, p38, p53 and GSK-3.