UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE GENÉTICA E BIOQUÍMICA PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOQUÍMICA
Desenvolvimento e caracterização de aptâmeros ligantes específicos ao
gene PCA3 e implicações na modulação da expressão gênica de células
tumorais transfectadas
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE GENÉTICA E BIOQUÍMICA PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOQUÍMICA
Desenvolvimento e caracterização de aptâmeros ligantes específicos ao
gene PCA3 e implicações na modulação da expressão gênica de células
tumorais transfectadas
Aluna: Karina Marangoni
Orientador: Prof. Dr. Luiz Ricardo Goulart
Co-Orientadora: Profª. Drª. Adriana Freitas Neves
Uberlândia – MG 2011
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Suplentes: Profª
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Data da Defesa: 8 de Julh
As sugestões da comiss Tese foram contemplada
Uberlândia, 25 de Julho de
NIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE GENÉTICA E BIOQUÍMICA
GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOQUÍMIC
e caracterização de aptâmeros ligantes
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tumorais transfectadas
COMISSÃO EXAMINADORA
ª. Drª. Adriana Freitas Neves (UFU) Rafael Malagoli Rocha (AC Camargo)
ª. Drª. Ana Graci Brito Madurro (UFU) rof. Dr. João Marcos Madurro (UFU) rof. Dr. Paulo Rogério Faria (UFU)
ª. Drª. Veridiana de Melo Rodrigues (UFU) rof. Dr. Carlos Ueira Vieira (UFU)
e Julho, 2011.
missão examinadora e as normas PGGB pa pladas. _________ Co de 2011. NDIA UÍMICA
ntes específicos ao
o gênica de células
UFU)
GB para o formato da
Eu aprendi...
...que ignorar os fatos não os altera; ...que quando você planeja se nivelar com alguém, apenas está permitindo que essa pessoa
continue a magoar você; ...que o amor, e não o tempo, é que cura todas as feridas; ...que ninguém é perfeito até que você se apaixone por essa pessoa;
...que a vida é dura, mas eu sou mais ainda; ...que as oportunidades nunca são perdidas; alguém vai aproveitar as que você perdeu. ...que quando o ancoradouro se torna amargo a felicidade vai aportar em outro lugar; ...que não posso escolher como me sinto, mas posso escolher o que fazer a respeito; ...que todos querem viver no topo da montanha, mas toda felicidade e crescimento ocorre
quando você está escalando-a; ..que quanto menos tempo tenho, mais coisas consigo fazer.
(William Shakespeare)
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Pág.
Lista de Figuras e Tabelas...xi
Lista de Abreviaturas...xiii
Apresentação...1
CAPÍTULO I: Fundamentação Teórica...3
Epidemiologia e Etiologia do Câncer de Próstata...4
Caracterização da Glândula Prostática...5
Mecanismo de Regulação Geral da Próstata...7
Doenças da Próstata...8
Diagnóstico Clínico...10
Aspectos Moleculares...12
Biomarcadores Prostáticos...13
Funcionalidades dos RNAs não codificantes (ncRNAs)...17
Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment………....……...19
A técnica………...…...…...19
Seleção de aptâmeros………....………...20
Propriedades dos aptâmeros……….……...23
Aplicação clínica dos aptâmeros………...……...23
Referências bibliográficas...26
CAPÍTULO II: Highly specific RNA aptamer ligand to the tertiary structures of the non-coding Prostate Cancer Antigen 3 mRNA Abstract...40
Introduction………....….…41
Material and Methods...43
Target Molecule……….…...43
DNA Source for the Genomic SELEX………..…44
Primers………..…....44
0
In vitro Selection of RNA aptamers………...46
Cloning and sequencing………...47
Screening and structure analysis of selected aptamers………....48
Reverse Binding Assay………...…48
Tissues and Tissue Microarray Assembly………...………...….49
In situ hybridization (ISH) Procedure………..………..………...49
Staining Evaluation ………...………...50
Results and Discussion...50
Acknowledgements……….……..57
Grant support……….……57
References...57
Tables...62
Figures...66
CAPÍTULO III: Prostate cancer antigen -specific ligand aptamer modulates the expression of multiple genes with a potential therapeutic role Abstract...77
Introduction………...…..78
Material and Methods...79
Cell lines and patient samples………...….79
Genomic SELEX and RNA aptamer………...……..80
Transient transfections………....81
Cell viability………...81
Analysis of RNA copy numbers in prostate cancer cell lines and patients samples……….81
Statistical Analyses………..82
Results...82
Discussion………...…84
Funding………...91
Acknowledgements………...91
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Tables...97 Figures...110
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Pág.
Tabela 1. Potenciais marcadores moleculares associados ao CaP...14
Figura 1: Localização da glândula prostática...6
Figura 2. Divisão anatômica da glândula prostática...7
Figura 3. Abordagem diagnóstica e terapêutica do câncer de próstata...11
Table 1. Scoring criteria for CG3 aptamer stained………..62
Table 2. Description of the six best aptamers sequences against PCA3………...63
Table 3. Summary of tissue stained with CG3 aptamer……….64
Table 4. Reverse binding assay performance………...…..65
Figure 1. PCA3 structure….………...…….66
Figure 2. Starting random DNA oligonucleotide library………..67
Figure 3. Schematic representation of the Genomic SELEX………..………..68
Figure 4. 8th round sequences alignment………...70
Figure 5. Sequenced rounds avaliation………..……….….71
Figure 6. Structure prediction analyses………..………..…72
Figure 7. ISH followed by chromogenic detection………..…74
Table 1. Gene’s data according to HUGO Gene Nomenclature Committee (HGNC)………97
Table 2. Oligonucleotide sequences used for the multiple mRNA markers study…101 Table 3. Gene’s basic function………...103
Table 4. Gene transcripts binding analyses………....106
Figure 1. Analysis of differential gene expression of 23 genes between prostate cancer cell lines PC3 and LNCaP……….110
0 Figure 3. Cluster analysis for the expression of 23 genes considering prostate cancer cell lines and their respective CG3-aptamer transfected cell lines………..112
Figure 4. Box-plot for PCA3 gene expression using qRT-PCR……….……….113
Figure 5. ROC curve to visualize the diagnostic efficacy of PCA3 gene…………..115
Figure 6. The average relative levels of PCa patients classified according to tumor stages………....116
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AIP atrofia inflamatória da próstata ANXA1 Annexin A1
AR Androgen Receptor
B2M
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C citosina
CA motivo repetitivo Citosina-Adenina
CG motivo repetitivo Citosina-Guanina
Ca2+ íons cálcio
CaP câncer de próstata
cDNA ácido desoxirribonucléico complementar
cGMP guanosina cíclica monofosfato
DHT dihidrotestosterona
DNA ácido desoxirribonucléico
EEF1A1 Eukaryotic Translation Elongation Factor 1 Alpha 1
EGF fator de crescimento epidermal
eRNA RNA de “efference”
FOLH1 Folate Hydrolase (Prostate-specific Membrane Antigen 1)
FGF fator de crescimento de fibroblastos
fRNA RNA funcional
FSH hormônio folículo-estimulante
g grama
G guanosina
GF fatores de crescimento
GMP guanosina monofosfato
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HPB hiperplasia prostática benigna INCA Instituto Nacional do Câncer
Hsp90 proteína Heat Shock – 90 KDa
IGF fator de crescimento tipo insulina
IgE imunoglobulina E
Kb kilobases
KDa kilodaltons
KGF fator de crescimento de queratinócito KLK2 Kallikrein Related Peptidase 2
KLK3 Kallikrein Related Peptidase 3
KRT5 Keratin 5
KRT6 Keratin 6
KRT8 Keratin 8
KRT14 Keratin 14
KRT18 Keratin 18
LH hormônio luteinizante
LSP1 Lymphocyte-specific Protein 1
M molar
mL mililitro
mg miligrama
MgCl2 cloreto de magnésio
miRNA microRNAs
mM milimolar
MMLV Murine Moloney Leukemia Virus Reverse Transcriptase
NaCl cloreto de sódio
ncRNA RNA não codificante
NADPH2 nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato hidrogênio NIP neoplasia intraepitelial prostática
nmRNA RNA não mensageiro
p53 tumor protein 53
p21 tumor protein 21
pb pares de base
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PCR reação em cadeia da polimerase
pKA proteína quinase A
pKC proteína quinase C
PKG1 proteína quinase cGMP dependente tipo 1
PKG2 proteína quinase cGMP dependente tipo 2
pmoles picomoles
PRDM4 PR Domain Containing 4
pRNA promotor RNA
PSA antígeno prostático específico PTPase proteína tirosina fosfatase
RISC complexo indutor do silenciamento de RNA
RNA ácido ribonucléico
RNAm ácido ribonucléico mensageiro
RNase ribonuclease
RNAsel 5′- Oligoadenilato-dependente Ribonuclease L
RT transcrição reversa
RTU ressecção transuretral
SELEX Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment
SDS duodecil sulfato de sódio
siRNA pequeno RNA de interferência
SMAP1 Small ArfGAP 1
snmRNA pequeno RNA não mensageiro
snoRNA pequeno RNA nucleolar
snRNA pequeno RNA nuclear
SRD5A2 Steroid-5-alpha-reductase Alpha Polypeptide 2
ssDNA single strand DNA
TAC transit-amplifying cells
Taq Thermus aquaticus
TBE tampão Tris/Borato/EDTA
TNF-α fator de crescimento transformante alfa
TNM tumor-node-metastasis
TLR3 Toll-Like Receptor 3
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TLR6 Toll-Like Receptor 6
TLR9 Toll-Like Receptor 9
rRNA RNA ribossomal
tRNA RNA de transferência
U unidade de enzima
µg micrograma
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USTR ultrasonografia transretal
UTR região não traduzida
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APPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃO O
Muitos estudos têm sido feitos na tentativa de compreender os mecanismos moleculares complexos envolvidos na oncogênese e progressão do câncer de próstata (CaP). As metodologias biotecnológicas atuais, especialmente estudos genômicos, estão adicionando aspectos importantes nesta área. A maioria dos trabalhos em biologia do câncer descreve extensivamente a acumulação de mutações e de outros problemas (deleções, aumento ou diminuição da expressão) em oncogenes e supressores tumorais. A identificação recente de novas classes de ncRNAs (RNAs não codificantes) envolvidos em etapas importantes da formação e da progressão do câncer, reforça o papel destes transcritos no processo de tumorigênese. Além disso, alguns dos ncRNAs recentemente identificados podem agora ser usados como novos alvos para o desenvolvimento de drogas e para o diagnóstico e prognóstico precoces, sugerindo que esta nova classe de transcritos possa ser tão importante na biologia do câncer quanto os genes codificadores de proteína. O gene Prostate Cancer Antigen 3 (PCA3) é expresso especificamente na próstata e apresenta-se
7
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CAAPPÍÍTTUULLOOII F
A Epidemiologia e Etiologia do Câncer de Próstata
Em termos de valores absolutos, o câncer de próstata (CaP) é o sexto tipo mais comum no mundo e o mais prevalente em homens, representando cerca de 10% do total de cânceres. As taxas de incidência do CaP são cerca de seis vezes maiores nos países desenvolvidos, comparados aos países em desenvolvimento1. O número de novos casos de CaP para o Brasil em 2010 foi de 52.350, correspondendo a um risco estimado de 54 novos casos a cada 100 mil homens.
Em 2010, o Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que a alta incidência do câncer de próstata no Brasil pode ter sido influenciada especialmente em regiões onde o rastreamento através do teste Antígeno Prostático Específico (PSA) é comum. No Brasil e no mundo, esse aumento nas taxas de incidência ao longo dos anos pode ser decorrente do aumento da expectativa de vida da população, da evolução dos métodos diagnósticos e da melhoria da qualidade dos sistemas de informação do país 1.
A mortalidade por CaP apresenta uma magnitude mais baixa que a incidência, contudo o perfil ascendente é semelhante, sendo considerado de bom prognóstico quando diagnosticado e tratado oportunamente. Entretanto, os métodos de rastreamento disponíveis atualmente, como o PSA, não mostraram, até o momento, sucesso em reduzir a mortalidade, além de levar a muitas cirurgias desnecessárias causando prejuízos financeiros e na qualidade de vida dos pacientes1.
Em relação à etiologia do CaP, esta permanece obscura e seus tumores variam desde a forma indolente, com baixas taxas de evolução, para forma extremamente agressiva, com rápidas taxas de crescimento (Gimba et al., 2003). Algumas causas multifatoriais, tais como a interação entre fatores genéticos, hormonais (andrógenos), alimentares e ambientais, podem estar relacionadas com o desenvolvimento do tumor. Dentre os fatores de risco bem estabelecidos que amplamente associam-se ao CaP estão a idade, etnia, a dieta e o estilo de vida (Klein et al., 2007).
1
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Além disso, estudos epidemiológicos têm demonstrado aumento de risco ao desenvolvimento do tumor associado às infecções sexualmente transmissíveis, sugerindo que a inflamação pode estar relacionada com a etiologia do CaP, já que células produzem óxido nítrico e espécies oxigênio reativas com potencial de causar dano celular ou genômico na próstata (Pagano et al., 2004).
Estudos mais recentes relatam que, as contribuições sobre o conhecimento da malignidade de agentes infecciosos, como bactérias e vírus, tem sido útil na compreensão de como os processos celulares básicos culminam no câncer (Dennis et al., 2002; Hayes et al., 2000; Pagano et al., 2004).
Caracterização da Glândula Prostática
A próstata é um órgão fibromuscular e glandular masculino, com formato esférico, situada abaixo da bexiga urinária (Figura 1). Ela envolve a parte inicial da uretra masculina e os ductos ejaculadores, desembocando no colículo seminal na parte prostática da uretra (Guyton e Hall, 1997).
Anatomicamente a próstata é dividida em 5 zonas: zona fibromuscular anterior, que contém 30% do volume da próstata, nenhum elemento glandular e praticamente composta somente de músculo liso; zona central, que contém 25% de tecido glandular; zona periférica onde origina-se 70% dos CaP; zona pré-prostática, que tem função de esfíncter durante a ejaculação para prevenir o refluxo do líquido seminal para a bexiga; e a zona de transição, que apresenta pelo menos 5% da massa glandular normal da próstata, entretanto, tem importante função por ser o local de origem da hiperplasia prostática benigna (Figura 2) (Coffey, 1992).
A próstata é uma glândula acessória do sistema genital masculino responsável pela secreção e armazenamento de uma ampla gama de produtos do líquido seminal. Sua secreção fornece aos espermatozóides condições ideais de sobrevivência e viabilidade durante e após a ejaculação (Vilamaior et al., 2000).
transitória ou “transit-am neuroendócrinas e células
Figura 1. Localiza
A diferenciação das que requer a divisão das c filhas em direção às célu estas correspondem sequ intermediárias. Assim, à m para a região luminal e alte direção às células luminais
Esses tipos celula capacidade de originar o padrão de expressão gêni 2009).
7
www.mumbaiurologist.com/en
amplifying cells” (TAC), células intermed
las luminais secretoras (Corradi et al., 2009
calização da glândula prostática2.
o das células epiteliais prostáticas é um proce das células-tronco e o recrutamento de algum s células progenitoras intermediárias. No ca
sequencialmente às células basais, às TA à medida que as TACs se proliferam, sã l e alteram progressivamente o perfil de expre minais terminalmente diferenciadas (Schalken celulares diferem não apenas quanto à lo inar outras células, mas também quanto à o gênica e a resposta a estímulos fisiológicos
m/enlarged_prostate.html
8
termediárias, células , 2009).
processo hierárquico algumas das
células-o cascélulas-o da próstata, s TAC e às células m, são translocadas expressão gênica em alken , 2005).
B
Figura 2. Divisão anatômica da glândula prostática (De Marzo et al., 2007).
Mecanismo de Regulação Geral da Próstata
O controle das funções sexuais masculinas inicia-se com a secreção do hormônio de liberação da gonadotrofina (GnRH) pelo hipotálamo. Esse hormônio estimula a hipófise anterior a secretar o hormônio luteinizante (LH) e o hormônio folículo-estimulante (FSH). O FSH estimula a espermatogênese e o LH estimula as células intersticiais de Leydig a secretarem o hormônio masculino, testosterona (Guyton e Hall, 1997; Griffiths e Morton, 1999).
Após ser liberada na corrente sanguínea, a testosterona entra nas células prostáticas por difusão passiva e é transformada, no citoplasma, em 5α -dihidrotestosterona (DHT) pela enzima 5α-reductase (Griffiths e Morton, 1999). A DHT se liga ao receptor de andrógeno (AR) e é transportada ao núcleo celular, onde favorece a síntese de RNA (Srougi, 1998).
%
salientado por Schalken (2005) depende de uma soma de fatores extrínsecos (hormonais, imunológicos, alimentares e genéticos) e intrínsecos.
Os andrógenos têm sido apontados como o fator extrínseco de maior importância, atuando na homeostase do órgão e também nos eventos que levam ao seu desenvolvimento embrionário e à maturação funcional. A forma hidroxilada da testosterona, a DHT, é a de maior ação na próstata, devido à alta afinidade com o AR. Vários outros hormônios, como os estrógenos, os glicocorticóides, a prolactina e a insulina, também têm sido implicados no controle da histofisiologia prostática (Corradi et al., 2009).
A supremacia dos andrógenos na regulação da função e crescimento prostático é devida a sua ação direta, via ligação com ARs ou via mecanismos indiretos decorrentes do estímulo à secreção dos fatores de crescimento (Corradi et al., 2004).
Durante o desenvolvimento embrionário, por exemplo, as células mesenquimais do complexo prostático em desenvolvimento são as primeiras a expressar AR e, então, sob o estímulo androgênico liberam fatores como o FGF-10 que agem sobre as células epiteliais induzindo a formação dos ductos prostáticos e seu padrão de ramificação característico. Por sua vez, a ação direta dos andrógenos se aplica principalmente para a regulação da atividade secretora das células epiteliais (Corradi et al., 2009).
Doenças da Próstata
$
A prostatite é uma doença prostática comum, sendo rara em adolescentes, mas frequente em homens adultos. Ocorre em formas distintas, as quais têm causas, características clínicas e sequelas diferentes. As formas mais comuns são: prostatites bacterianas agudas e crônicas e prostatodinia (próstata dolorida). O tratamento clínico do paciente torna-se possível a partir do diagnóstico e da estratégia terapêutica específica e adequada (Meares, 1992).
A HPB caracteriza-se por aumento notório do componente glandular prostático em relação aos componentes intersticial e capsular, acarretando por conseqüência, aumento volumétrico da próstata. Esse aumento benigno, com maior incidência na região de transição (Simone et al., 2009), ocorre após os 35 anos de idade, sendo responsável por vários sintomas do trato urinário inferior em homens (Catalona et al., 2002; Krumholtz et al., 2002; Catalona, 2004).
O CaP corresponde a uma alteração no balanço entre a proliferação e a morte celular. Durante os estágios iniciais do crescimento do câncer, as células irão responder aos mesmos fatores regulatórios (hormônio-dependente), embora as taxas de proliferação celular sejam maiores do que as de morte celular. A disfunção no processo regulatório associada a mutações genéticas reflete graus de respostas anormais dos fatores de crescimento, gerando um processo que leva a formação de clones autônomos de células malignas, com crescimento promovido por via autócrina que passa a não responder ao controle androgênico (hormônio-independente) (Schalken, 2005).
Aproximadamente 70% dos cânceres desenvolvem-se multifocalmente na zona periférica (Simone et al., 2009), menos de 5% na zona central e acima de 25% originam-se na zona de transição (cânceres denominados incidentais, quando removidos por ressecção transuretral (RTU) (Jarmulowicz, 1999).
Os cânceres da zona de transição apresentam menor potencial maligno do que aqueles que surgem da zona periférica (Bostwick, 1999). A organização anatômica da glândula inclui um tecido fibromuscular entre a zona central e a zona periférica que de certo modo limita a expansão de carcinomas da zona de transição para os feixes neurovasculares e ductos ejaculatórios, as duas maiores rotas para a expansão extra-glandular (Jarmulowicz, 1999).
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carcinomas prostáticos, por apresentarem frequência aumentada nas próstatas com adenocarcinoma e alterações moleculares genéticas comuns. Por essas e outras características, a NIP tem sido hipotetizada como precursora do câncer de próstata (De Marzo et al., 2001 ).
A longa duração de inflamações crônicas, em muitos órgãos, incluindo o fígado, o estômago e grande parte do intestino, tem sido associada ao desenvolvimento de carcinoma. A carcinogênese é o resultado de danos tissulares locais recorrentes e regeneração na presença de oxigênio e nitrogênio altamente reativos liberados pelas células inflamatórias. Essas moléculas reativas podem interagir com o DNA no epitélio em proliferação produzindo permanentes alterações genômicas (Bonkhoff et al., 1994; De Marzo et al., 2001).
Diagnóstico Clínico
O rastreamento de alterações prostáticas é realizado principalmente por 4 etapas: o exame físico (toque retal), dosagem PSA, ultrasonografia transretal da próstata (USTR) e biópsia (Figura 3).
A American Cancer Society, juntamente com American Urology Association recomendam a realização anual do toque retal e da dosagem do PSA em homens a partir dos 50 anos. Nos grupos de alto risco, como em homens com história familiar de neoplasia, as avaliações devem iniciar aos 40 anos de idade (Chamberlain et al., 1996; Selly et al., 1996).
A realização de biópsias em pacientes é indicada para os casos com área de maior consistência na glândula e/ou com elevação do nível sérico do PSA (Srougi, 1998).
O estadiamento clínico e o resultado histopatológico dos pacientes com câncer de próstata são de fundamental importância para o planejamento terapêutico. No estadiamento clínico utiliza-se o estadiamento anátomo-patológico
dos adenocarcinomas (TNM-Tumor/Node/Metastasis) (Anexo I). Estas
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Figura 3. Abordagem diagnóstica e terapêutica do câncer de próstata (Arap e Coelho, 2010) 3.
A análise histopatológica da neoplasia é baseada na escala de Gleason (1977) (Anexo II). Este sistema valoriza o padrão glandular e a relação entre as glândulas e o estroma prostático, classificando os tumores em cinco graus, sendo grau 1 as lesões mais diferenciadas e as de grau 5 as mais indiferenciadas. Como o adenocarcinoma da próstata apresenta mais de um padrão histológico, o diagnóstico final na escala de Gleason é dado pela soma dos graus de padrão primário (área predominante) e de padrão secundário (área de menor representatividade). Assim as neoplasias mais diferenciadas são classificadas como grau 2 (1+1) e as mais indiferenciadas grau 10 (5+5) (McIntyre et al., 2004).
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"7 Aspectos Moleculares
Os estudos têm mostrado que há existência de mais de 100 tipos de cânceres e diversos subtipos, sendo que a maioria deles ou, praticamente todos, compartilham alterações essenciais na fisiologia celular ou nas múltiplas vias que em conjunto, ditam o crescimento tumoral. Dentre as alterações que ocorrem têm-se a auto-suficiência em sinais de crescimento, intêm-sensibilidade aos sinais de inibição de crescimento, evasão a apoptose, potencial ilimitado de replicação, autonomia angiogênica e capacidade para invadir tecidos e produzir metástases (Hanahan e Weinberg, 2000).
O câncer de próstata é originado por aberrações genéticas que inativam genes supressores de tumor e ativam proto-oncogenes (Porkka e Visakorpi, 2004). Estas alterações desorganizam a homeostase tissular por aumentar desregradamente à divisão celular ou por diminuir a apoptose, causando o aparecimento dos tumores (Gattas, 2003). A maioria das mutações é adquirida ao longo do desenvolvimento do câncer (mecanismo da tumorigênese), no entanto, algumas podem ser herdadas, resultando na predisposição à doença (Porkka e Visakorpi, 2004).
Por muito tempo atribuiu-se a origem do tumor prostático apenas à estimulação hormonal da testosterona, porém, atualmente sabe-se que o desenvolvimento tumoral é também regido por componentes genéticos e ambientais (Nwosu et al., 2001), sendo que em 10% dos casos ocorre por transmissão hereditária e os remanescentes por alterações genéticas esporádicas (Gattas, 2003).
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Marcadores biológicos têm sido de grande importância para o diagnóstico e tratamento do CaP por mais de 50 anos e a identificação de novos genes e novos produtos envolvidos no processo tumoral tem crescido rapidamente, fornecendo ferramentas para o desenvolvimento de novas modalidades de tratamento (Bussemarkers et al., 1999; Bok e Small, 2002).
Biomarcadores Prostáticos
Vários genes prostáticos que codificam para ativadores transcricionais, reguladores, sinalizadores, receptores, supressores e oncogenes envolvidos na carcinogênese podem atuar de forma integrada entre si e com fatores ambientais, modulando a resposta individual, bem como os diferentes fenótipos da doença. Assim, a natureza maligna do câncer de próstata revela ser esta uma doença heterogênea, multifocal e multifatorial, além de apresentar um grande impacto sobre a qualidade de vida dos pacientes (Bok e Small, 2002).
De acordo com os dados publicados sobre os potenciais marcadores para o câncer de próstata e baseado nos bancos de dados GeneCards e GeneName 4, 23 genes associados com a ocorrência, desenvolvimento e progressão desta doença, foram sumarizados na Tabela 1.
Gene Nº de exons
Localização subcelular
Processo celular e
fisiológico Função básica Referências
Nome Aliase
Adenosine Deaminase
RNA-specific B1
ADARB1 21q22.3 13 Intracelular Edição de RNA
• Edição de dsRNA ;
• Cataliza a desaminação hidrolítica da
adenosine para inosina e muda a sequência de mRNAs específicos com estrutura em fita dupla.
• Flanagan et al., 2009
• Galeano et al., 2010
Androgen Receptor AR Xq11-q12 8 Núcleo
Transcrição, regulação, desenvolvimento (diferenciação sexual
e transporte de moléculas pequenas)
• Regula a ação do andrógeno
(proliferação e diferenciação celular em tecidos alvo);
• Estimula a transcrição de genes
regulados pelo andrógeno;
• Supressão ou proliferação do câncer
de próstata metastático.
• Lavery et al., 2011
Annexin A1 ANXA1 9q21.13 13 Membrana plasmática
Resposta antiinflamatória,
exocitose (comunicação celular)
• Proteína de ligação a fosfolipídeos
cálcio dependente;
• Modulação da resposta
antiinflamatória (atividade inibitória fosfolipase A2);
• Promove fusão de membrana,
regulando a via MAPK/ERKg.
• Inokuch et al., 2009
Eukaryotic Translation Elongation Factor 1
Alpha 1
EEF1A1 6q14.1 8 Citoplasma Proliferação,
apoptose, tradução
• Potencial atividade supressora tumoral
mediada pela interação com ZBTB16;
• Fator de elongação que promove a
ligação dos tRNAs a sub-unidade ribossomal 80S.
• Kim et al., 2009
Folate Hydrolase (Prostate-specific Membrane Antigen 1)
FOLH1 11p11.2 19 Membrana
plasmática
Atividade de Folato hidrolase
• Participa da conversão do
neurotransmissor (NAAG) em NAA e glutamato livre.
• Ghosh et al., 2005
Kallikrein Related
Peptidase KLK2 19q13.41 5
Extracelular Degradação
(cascata proteolítica)
• Aumento da expressão influencia a
susceptibidade ao CaP;
• Medeiam o crescimento e invasão
tumoral pela participação na cascata proteolítica;
• Serino protease altamente específica
da próstata, excretada principalmente no fluido seminal;
• Punglia et al., 2006
• Lilja et al., 2007
• Andriole et al., 2009
• Schroder et al., 2009
• Parikh et al., 2010
KLK3 19q13.3-.4 5
• Serino protease com função na
liquefação do coágulo seminal;
• Expressão andrógeno-dependente;
• Inibi angiogênese;
• Inibe a motilidade da célula tumoral.
Tabela 1. Potenciais marcadores moleculares associados ao câncer de próstata.
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