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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2023.tde-22082023-165100
Documento
Autor
Nome completo
Fábio Pescarmona Gallucci
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2023
Orientador
Banca examinadora
Faria, Sabrina Thalita dos Reis (Presidente)
Chade, Daher Cezar
Reis, Rodolfo Borges dos
Srougi, Victor
Título em português
O uso do sistema CRISPR-Cas9 para silenciamento da MMP9 no tratamento do câncer de bexiga
Palavras-chave em português
Apoptose
Câncer de Bexiga
CRISPR/Cas9
Invasão
Matriz extra-celular
Metaloproteinase de matriz
Migração
MMP-9
Proliferação
Resumo em português
INTRODUÇÃO: O Câncer de Bexiga (CaB) é o décimo tipo de câncer mais comum entre ambos os sexos, responsável por cerca de 4% de todos os casos novos de câncer. É uma doença de morbidade, mortalidade e custos significativos, principalmente nos casos de estadiamento mais avançados. Com o avanço da pesquisa básica em oncologia, novos marcadores tumorais e mecanismos de evolução da doença têm surgido. Com o advento da técnica de CRISPR-Cas9 para edição genômica, novas perspectivas surgiram no estudo do processo de surgimento e progressão do câncer, como a análise do papel de moléculas específicas no processo de carcinogênese, como a metaloproteinase de matriz 9 (MMP-9). OBJETIVO: Analisar o efeito do bloqueio da expressão gênica da MMP-9 utilizando a técnica de CRISPR-Cas9 para edição gênica em células de carcinoma urotelial de bexiga T24-luc. MÉTODOS: Inicialmente, foi realizada a inserção das sequências de RNAs guias (sgRNA 1 e 2) para sequências-alvo no gene da MMP-9 no plasmídeo pX-330. Em seguida, os plasmídeos já modificados foram transfectados em linhagens celulares T24-luc e posteriormente, realizadas análises de expressão gênica e proteica por meio de RT-qPCR e Western-blotting, respectivamente. Para a análise do impacto funcional do bloqueio da MMP-9, foram realizados ensaios de proliferação celular e apoptose com citometria de fluxo, ensaio de formação de colônias, ensaio de migração celular por meio do teste de fechamento de ferida e ensaio de invasão celular através da técnica de Matrigel. RESULTADOS: Primeiramente, foi realizada a validação dos plasmídeos pX-330 após inserção dos sgRNAs da MMP-9 por meio de sequenciamento. Após a transfecção da linhagem celular T24, comprovada pela presença de GFP positiva na microscopia de fluorescência, observou-se a redução da expressão gênica de MMP-9 utilizando a sgRNA2 e redução da expressão proteica de MMP-9 com ambos sgRNAs. O efeito celular do knockout da MMP-9 foi observado por redução da capacidade de proliferação e aumento da apoptose celular em citometria de fluxo e redução da capacidade de formação de colônias in vitro, das células editadas em comparação ao controle. Observou-se, ainda, significativa redução na capacidade de migração e de invasão celular de células transfectadas.CONCLUSÃO: A edição gênica pela técnica de CRISPR-Cas9 para o silenciamento da MMP-9 em linhagem celular de CaB foi capaz de inibir funções como proliferação, migração e invasão celular, etapas essenciais no processo de progressão tumoral, bem como estimulou a apoptose das células editadas. Tais resultados não só corroboram com o papel da MMP-9 nos processos de tumorigênese como também sugerem a MMP-9 como possível alvo terapêutico
Título em inglês
The use of CRISPR-Cas9 system for MMP-9 silencing in the treatment of bladder cancer
Palavras-chave em inglês
Apoptosis
Bladder cancer
CRISPR/Cas9
Extracellular matrix
Invasion
Matrix metalloproteinases
Migration
MMP-9
Proliferation
Resumo em inglês
INTRODUCTION: Bladder Cancer (BCa) is the tenth most common type of cancer among both sexes, responsible for approximately 4% of all new cancer cases. It is a disease of significant morbidity, mortality, and healthcare costs, especially in more advanced cases. With the advancement of basic cancer research, new biomarkers and disease mechanisms have emerged. The arrival of the CRISPR-Cas9 genome editing technique brought new perspectives for basic oncologic research, such as the analysis of the role of specific molecules in the carcinogenesis process, such as matrix metalloproteinase 9 (MMP-9). OBJECTIVE: To analyze the MMP-9 gene expression downregulation effects by CRISPR-Cas9 genome editing technique in T24-luc bladder urothelial carcinoma cell lines. METHODS: Initially, the insertion of guide RNA sequences (sgRNA 1 and 2) for target sequences in the MMP-9 gene in the pX-330 plasmid was performed. Then, the modified plasmids were transfected into T24-luc cell lines, and gene and protein expression were analyzed using RT-qPCR and Westernblotting, respectively. To analyze the functional impact of MMP-9 silencing, cell proliferation and apoptosis assays were performed using flow cytometry, colony formation assay, cell migration assay using the wound healing test, and Matrigel cell invasion assay. RESULTS: Firstly, sequencing validated the pX-330 plasmids after insertion of the MMP-9 sgRNAs. After transfecting the T24 cell line, proven by the presence of positive GFP in fluorescence microscopy, a reduction in MMP-9 gene expression was observed using sgRNA2, and a reduction in MMP-9 protein expression was observed with both sgRNAs. The effect of MMP-9 knockout on T24 cells was observed by reduced proliferation capacity, increased cellular apoptosis in flow cytometry, and reduced in vitro colony formation capacity of edited cells compared to the control. A significant reduction in transfected cells' migration and invasion capacity was also observed. CONCLUSION: The CRISPR-Cas9 gene editing technique for silencing MMP-9 in BCa cell lines inhibited functions such as proliferation, migration, and cell invasion, essential steps in the tumor progression process, and increased apoptosis of edited cells. These results support the role of MMP-9 in tumorigenesis processes and suggest MMP-9 as a potential therapeutic target
 
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Data de Publicação
2023-08-30
 
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