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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2020.tde-22092021-115923
Documento
Autor
Nombre completo
Luciana Nardinelli
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2020
Director
Tribunal
Bendit, Israel (Presidente)
Mello, Monika Conchon Ribeiro de
Pagnano, Katia Borgia Barbosa
Rego, Eduardo Magalhães
Título en portugués
Avaliação da expressão de genes e miRNAs relacionados aos mecanismos de reparo ao dano do DNA em pacientes com leucemia mieloide crônica ao diagnóstico e na crise blástica
Palabras clave en portugués
Crise Blástica
Dano ao DNA
Expressão Gênica
Leucemia Mieloide Crônica
MicroRNA
Progressão da Doença
Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real.
Reparo ao DNA
Resumen en portugués
A leucemia mieloide crônica (LMC) é caracterizada pela translocação (9;22) que dá origem ao gene quimérico BCR-ABL. Este gene codifica uma proteína com atividade tirosina quinase p210 constitutivamente ativa. Os três mecanismos envolvidos na patogênese da LMC são o aumento da proliferação celular, alteração da adesão celular ao estroma e matriz medular e inibição da apoptose. A introdução dos inibidores de tirosina quinase (ITQ) mudou profundamente o curso natural da LMC, reduzindo drasticamente o risco de progressão para a crise blástica, porém uma parcela dos pacientes progride mesmo com o tratamento sucessivo com diferentes drogas e o manejo desses pacientes continua sendo um grande desafio para os clínicos. Embora a proteína BCR-ABL1 seja o principal agente na patogênese da LMC, várias outras vias podem contribuir para a progressão da doença. O acúmulo de anormalidades cromossômicas e mutações é uma característica da progressão da LMC e são mais frequentes nos pacientes na crise blástica do que nos em fase crônica e podem ocorrer tanto pelo aumento da taxa de dano ao DNA como pela alteração das vias de reparo e expressão de miRNAs, levando as células a um quadro de instabilidade genética. Objetivo: Avaliar a expressão de genes e miRNAs relacionados com as vias de reparo do dano ao DNA em pacientes com LMC ao diagnóstico (LMC-FC ao diagnóstico), na crise blástica (LMC-CB) e em doadores saudáveis e avaliar o potencial destes como possíveis marcadores para a progressão da LMC e para a resposta ao tratamento com inibidores de tirosina quinase. Casuística e métodos: As expressões dos genes GADD45G, ATM, TP53, RAD9A e LIG1 e dos miRNAs miR-17-5p, miR-34a, miR-150, miR-155, miR-221 e miR-222 foram avaliadas em 90 amostras sendo 58 de pacientes com LMC em fase crônica ao diagnóstico, 17 de pacientes como LMC em crise blástica e 15 amostras de doadores saudáveis pela técnica de RT-QPCR utilizando-se o sistema Taqman de sondas de hibridização e quatificação relativa 2-Ct. Resultados: Os resultados deste estudo mostraram que tanto a expressão de genes envolvidos no sistema de reparo como miRNAs estão alterados nas amostras de pacientes em crise blástica. A expressão dos genes ATM, TP53 e ERCC1 apresentam fold change de 1,34 (p = 0,030), 1,58 (p = 0,007) e 0,65 (p < 0,000), respectivamente, quando comparamos amostras de pacientes com LMC-FC ao diagnóstico e amostras de pacientes LMC-CB. A expressão dos miRNAs também apresentou alteração de expressão, especialmente do miR-17-5p, miR-34a e miR-155, com fold change de 1,76 (p < 0,000), 0,098 (p < 0,000) e 0,25 (p < 0,000) respectivamente. A expressão do gene ERCC1 e do miR-155 apresentaram correlação com a sobrevida livre de eventos e a do gene ATM e miR-150 apresentaram correlação com a resposta molecular aos 6 e 12 meses de tratamento com ITQ. Conclusões: A expressão de diferentes genes moduladores da resposta ao dano DNA, como ATM e TP53 estão alteradas nos pacientes com LMC-CB, prejudicando a cascata de sinalização dependente desses genes. A maior expressão do gene ERCC1 contribui para o surgimento de alterações cromossômicas adicionais através do mecanismo de anelamento de fita simples podendo aumentar a ocorrência de alterações cromossômicas adicionais. Já a maior expressão do miR-155 contribui para a redução do mecanismo de pareamento incompatível, reduzindo a expressão dos genes MLH1, MSH2 e MSH6 podendo ocasionar aumento do número de mutações como por exemplo, as mutações do domínio tirosina quinase. Além disso, a maior expressão do 24 gene ERCC1 e do miR-155 podem ser utilizados como marcadores preditivos de surgimento de eventos e a maior expressão do gene ATM e miR-150, como marcadores da resposta molecular ao tratamento com ITQ aos 6 e 12 meses
Título en inglés
Evaluation of the expression of genes and miRNAs related to DNA damage repair in patients with chronic myeloid leukemia at diagnosis and blast crisis
Palabras clave en inglés
Blast Crisis
Chronic
Disease Progression
DNA Damage
DNA Repair
Gene Expression
Leukemia
MicroRNAs
Myelogenous
Real-time Polymerase Chain Reaction
Resumen en inglés
Chronic myeloid leukemia (CML) is characterized by translocation (9; 22) that gives rise to the chimeric BCR-ABL gene. This gene encodes a p210 protein with constitutively active tyrosine kinase activity. The three mechanisms involved in CML pathogenesis are the increase in cell proliferation, alteration of cell adhesion to the stroma and bone marrow matrix, and apoptosis inhibition. The introduction of tyrosine kinase inhibitors (TKI) has profoundly changed CML's natural course, drastically reducing blast crisis progression. However, a portion of patients progresses even with successive treatment with different drugs, and the management of these patients remains a significant challenge for clinicians. Although the BCR-ABL1 protein is the principal-agent in CML's pathogenesis, several other pathways can contribute to its progression. The accumulation of chromosomal abnormalities and mutations is a characteristic of the progression of CML and is more frequent in patients in blast crisis than in those in chronic phase and can occur both by increasing the rate of DNA damage and by altering the repair and expression pathways of miRNAs, leading the cells to a picture of genetic instability. Objective: To evaluate the expression of genes and miRNAs related to DNA damage repair pathways in patients with CML at diagnosis (CML-CP at diagnosis), blast crisis (CML-BC), and in healthy donors and assess their potential as possible markers for CML progression and response to treatment with tyrosine kinase inhibitors. Casuistry and methods: The expressions of the GADD45G, ATM, TP53, RAD9A, and LIG1 genes and miRNAs miR-17-5p, miR-34a, miR-150, miR-155, miR-221, and miR-222 were evaluated in 90 samples 58 from patients in CML-CP at diagnosis, 17 from patients with CML-BC, and 15 samples from healthy donors using the RT-qPCR technique using the Taqman probes and relative quantification 2 -Ct. Results: This study showed that both, the expression of genes involved in the repair system and miRNAs, are altered in samples from patients in blast crisis. The expression of the ATM, TP53, and ERCC1 genes has a fold change of 1.34 (p = 0.030), 1.58 (p = 0.007), and 0.65 (p < 0.001), respectively, when comparing samples from patients with CML- CP at diagnosis and samples from LMC-BC. The expression of miRNAs also showed changes in expression, especially of miR-17-5p, miR-34a, and miR-155, with a fold change of 1.76 (p < 0.001), 0.098 (p < 0.001) and 0.25 (p < 0.001), respectively. The expression of the ERCC1 gene and miR-155 correlated with event-free survival and that of the ATM and miR-150 gene correlated with the molecular response at 6 and 12 months of treatment with ITQ. Conclusions: Different genes modulating the response to DNA damage, such as ATM and TP53, are altered in patients with CML-BC, impairing the signaling cascade dependent on these genes. The greater expression of the ERCC1 gene contributes to the appearance of additional chromosomal changes through a single-strand annealing mechanism. The higher expression of miR-155 contributes to the reduction of the incompatible pairing mechanism, reducing the expression of the MLH1, MSH2 and MSH6 genes thus contributing to BCR-ABL1 kinase domain mutations. Furthermore, the greater expression of the ERCC1 gene and miR-155 can be used as predictive markers of the free event survival and the greater expression of the ATM gene and miR-150, as markers of the molecular response to treatment with ITQ at 6 and 12 months.
 
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Fecha de Publicación
2021-09-22
 
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