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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2016.tde-22082016-104926
Documento
Autor
Nome completo
Alexandre Iscaife
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Leite, Katia Ramos Moreira (Presidente)
Ortiz, Valdemar
Pontes Junior, José
Reis, Eduardo Moraes Rego
Srougi, Miguel
Título em português
O uso de microRNA para tratamento do câncer de próstata: estudos in vitro e in vivo
Palavras-chave em português
Apoptose
Biologia molecular
Ciclo celular
Expressão gênica
Imagem molecular
Metástase neoplásica
MicroRNAs
Modelos animais
Neoplasia da próstata
Terapêutica
Transfecção
Resumo em português
Introdução: O câncer de próstata (CaP) é o tumor mais comum do homem nos países ocidentais e a segunda causa de óbito por câncer em homens nos EUA, Europa e Brasil. O câncer localizado tem sobrevida câncer especifica elevada quando tratado adequadamente, porém a doença metastática ainda apresenta tratamentos pouco eficientes com sobrevida global de 28%. Os microRNAs (miRNAs) são um grupo de moléculas pequenas de RNA que contém entre 19 a 25 nucleotídeos não codificantes de proteína, com ação fundamental na regulação da expressão gênica. Eles estão envolvidos em processos essenciais nas células normais e neoplásicas como ciclo celular, proliferação, apoptose, metabolismo energético, invasão e metastatização. Objetivos: Realizar estudos in vitro e in vivo usando miRNA em um modelo de câncer de próstata metastático inédito no nosso meio com intuito de analisar o seu potencial como agente terapêutico dessa neoplasia. Métodos: Nos estudos in vitro, três linhagens celulares foram utilizadas (PC3, DU145 e LNCaP). Essas linhagens foram transfectadas com os miRNAs 100, 145 e 373 e seus respectivos antiMiRs utilizando-se lipofectamina. Analisamos a expressão dos genes alvo mTOR, SMARCA5, KRAS, CMYC, MMP9, CD44 por PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR). Foram realizados também estudos de apoptose, ciclo celular e ploidia utilizando o citômetro de fluxo. Alterações no potencial de invasão foram avaliadas pela técnica do matrigel. O modelo in vivo pré-clínico foi desenvolvido pela injeção intra-cardíaca da linhagem PC-3M-Luc-C6 em camundongos NUDE com 9 semanas. O crescimento tumoral foi avaliado com o sistema de bioluminescência in vivo. Após o pleno estabelecimento das metástases no dia 21, os animais foram tratados com três injeções na veia da cauda contendo o miRNA conjugado com o atelocolágeno. Os animais foram sacrificados e no dia 48 para análise dos tecidos. Resultados: miR-100 aumenta a apoptose na LNCaP, e reduz a apoptose na DU145. Na linhagem DU145 o miR 100 inibiu a proliferação. Na análise da expressão gênica o miR-100 inibe SMARCA5 na DU145 e PC3 e mTOR na LNCaP, o anti-miR 100 estimula mTOR e SMARCA5 na LNCaP. O miR-145 promoveu aumento da apoptose em 24% na DU145. Na linhagem PC3 o miR-145 age inibindo a proliferação, com uma diferença absoluta de 18% em relação ao seu controle. O miR-145 inibe KRAS e CMYC nas três linhagens e o anti-miR-145 estimula CMYC na DU145 e RAS nas três linhagens O miR-373 reduziu a apoptose em 29% na DU145 e diminui a proliferação com uma diferença absoluta de 13% em relação ao controle. O miR- 373 estimula a MMP9 na DU145 e na LNCaP e inibe o CD44 na PC3. O antimiR- 373 inibe MMP9 na DU145 e LNCaP. Nos estudos in vivo de CaP metastático o miR-100 apresenta tendência a redução no crescimento tumoral (p=0,23) e o miR-145 reduz o crescimento de forma significativa no dia 34 (p=0,02). Após esses dias o tumor volta a crescer de forma agressiva. Os animais tratados com anti-miR-373 não apresentaram alterações em relação aos controles. Conclusões: O miR-100 é um miRNA contexto dependente, com papel supressor tumoral em linhagens de tumor de próstata agressivo e o miR- 373 age in vitro como oncomiR. O miR-145 age como supressor tumoral in vitro e em modelo animal de CaP metastático apresentando resposta terapêutica consistente, podendo ser utilizado no arsenal terapêutico contra essa neoplasia. Estudos futuros devem avaliar o uso dos miRNAs isoladamente ou de forma adjuvante no tratamento do CaP metastático
Título em inglês
The use of microRNA for the treatment of prostate cancer: in vitro and in vivo studies
Palavras-chave em inglês
Animal models
Apoptosis, Cell cycle
Gene expression
MicroRNAs
Molecular biology
Molecular imaging
Neoplasm metastasis
Prostatic neoplasms
Therapeutics
Transfection
Resumo em inglês
Introduction: Prostate cancer (PCa) is the most common neoplasia of man in Western countries and the second cause of death by cancer in men in the US, Europe and Brazil. The localized cancer has high cancer-specific survival when treated properly, however metastatic disease still presents low effective treatments with 28% of global survival. microRNAs (miRNAs) are a group of small RNA molecules containing from 19 to 25 nucleotides of noncoding protein with fundamental action in the regulation of gene expression. They are involved in key processes in normal and neoplastic cells as cell cycle, proliferation, apoptosis, energy metabolism, invasion and metastasis. Objectives: To carry out studies in vitro and in vivo using miRNA in a novel model of metastatic prostate cancer in our country in order to evaluate its potential as a therapeutic agent of this neoplasia. Methods: In the in vitro studies, three cell lines were used (PC3, DU145 and LNCaP). These cell lines were transfected with miRNAs 100, 145 and 373 and their antiMiRs using lipofectamine. We analyzed the gene expression of mTOR, SMARCA5, KRAS, CMYC, MMP9, CD44 by real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). We also performed studies of apoptosis, cell cycle and ploidy using flow cytometer. Changes in the invasion potential were evaluated by the technique of matrigel. The pre-clinical model in vivo was developed by intracardiac injection of PC-3MLuc-C6 cell line in NUDE mice with 9 weeks. Tumor growth was evaluated with an in vivo image system (IVIS). After the full establishment of metastases on day 21, the animals were treated with three injections into the tail vein containing the miRNA plus atelocollagen. The animals were sacrificed on day 48 for tissues analysis. Results: MiR-100 increases apoptosis in LNCaP and reduces apoptosis in DU145. The anti-miR-100 increased apoptosis in 14% in PC3. In cell line DU145, miR-100 inhibited proliferation. In the analysis of gene expression, the miR-100 inhibits SMARCA5 in DU145 and PC3 and mTOR in LNCaP, anti-miR-100 stimulates mTOR and SMARCA5 in LNCaP. The miR-145 promoted an increased in apoptosis by 24% in DU145. In PC3 cell line miR-145 acts by inhibiting the proliferation, with an absolute difference of 18% compared to control. MiR-145 inhibits KRAS and CMYC in the three cell lines and anti-miR-145 stimulates CMYC in DU145 and KRAS in the three cell lines. The miR-373 reduced apoptosis by 29% in DU145 and reduces proliferation with an absolute difference of 13% relative to control. MiR-373 stimulates MMP9 in DU145 and LNCaP cells and inhibits CD44 in PC3. The anti -miR-373 inhibits MMP9 in DU145 and LNCaP. In the in vivo studies of metastatic PCa, miR-100 shows a tendency to decrease tumor growth (p=0.23) and miR-145 reduces tumor growth on day 34 (p=0.02). After those days, the tumor grows back aggressively. Animals treated with anti-miR-373 showed no changes relative to controls. Conclusion: The miR-100 is a context-dependent miRNA, with tumor suppressor role in aggressive tumor cell lines. The miR-373 acts in vitro as oncomiR and miR-145 acts as a tumor suppressor in vitro and in an animal model with consistent therapeutic response and can be used in the therapeutic arsenal against this neoplasia. Future studies should evaluate the use of miRNAs alone or adjuvant in the treatment of metastatic prostate cancer
 
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AleaxandreIscaife.pdf (5.18 Mbytes)
Data de Publicação
2016-08-23
 
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