Departamento de Genética Humana
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Browsing Departamento de Genética Humana by advisor "Barros, Patrícia"
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- Validação de genes alvo da via Rac1/PAK1-BCL6/STAT5 envolvidos na progressão tumoralPublication . Abrantes, Leonor Bárbara Freira; Matos, Paulo Henrique Carrasquinho de; Barros, PatríciaO cancro colorretal é um dos tipos de cancro com maior incidência a nível mundial e também dos mais mortíferos, sendo o seu prognóstico tanto mais limitado quanto mais avançado for o estado da doença. A GTPase Rac1 encontra-se sobre-expressa em vários tipos de carcinoma, nomeadamente colorretal e a desregulação da sua sinalização celular tem sido associada à transformação maligna. Em particular, o eixo de sinalização Rac1/PAK1 encontra-se alterado em cerca de 60% dos tumores sólidos, estando esta alteração associada a tumores mais agressivos e invasivos, com prognósticos clínicos mais desfavoráveis, consequentes, muitas vezes, do desenvolvimento de resistência à quimioterapia. Para além disto, Rac1/PAK1 é também responsável pela ativação de várias vias de sinalização que conduzem à regulação da expressão génica, facto que tem adquirido cada vez mais destaque no estudo da progressão tumoral. O laboratório de acolhimento descreveu, em células de carcinoma colorretal, uma nova via de sinalização em que a ativação de Rac1/PAK1 promove um switch transcricional entre o repressor BCL6 e o ativador STAT5, levando a um aumento da expressão génica. Assim, de forma a identificar todos os locais do genoma nos quais a expressão génica poderia ser modulada por esta via, o grupo de investigação utilizou uma abordagem inovadora de análise de dados de ChIP-seq, explorando a seletividade do switch transcricional, BCL6/STAT5. No presente estudo pretendeu-se validar experimentalmente esta nova abordagem de análise de dados de ChIP-seq, procurando, entre os múltiplos “hits” encontrados, um conjunto de genes cuja modulação da expressão por esta via pudesse elucidar algumas das consequências pro-oncogénicas da sobre-ativação de Rac1 e PAK1 observada em tumores agressivos com mau prognóstico. Os nossos resultados identificaram 2402 genes que respondiam ao switch BCL6/STAT5 aquando da estimulação da via Rac1/PAK. Destes, selecionaram-se para validação experimental um conjunto de 15 genes, para os quais os picos detetados resumiam as características da totalidade dos picos identificados no que respeita a parâmetros como dimensão, amplitude, localização relativa ao respetivo gene, entre outros. Como era esperado, com base em estudos prévios, a variação na expressão dos genes identificados, em resposta à manipulação do estado de ativação da via Rac1/PAK1 é ligeira, não ultrapassando três vezes os valores basais. Curiosamente, alguns destes genes exibiam uma diminuição dos níveis de expressão aquando da ativação da via Rac1/PAK1 e o comportamento contrário na sua inibição. Uma análise mais detalhada das sequências delimitadas pelos picos correspondentes, permitiu identificar dois sub-motivos distintos para os genes que respondiam de forma positiva e negativa à ativação da via Rac1/PAK1, dentro do motivo consensus geral de ligação ao DNA dos fatores BCL6 e STAT5. Em paralelo, realizou-se uma análise de agrupamento funcional, tendo-se observado um enriquecimento dentro da lista de genes identificados de genes envolvidos na resposta e reparação de danos no DNA. Os picos correspondentes a estes genes continham o sub-domínio de resposta positiva à estimulação da via Rac1/PAK1 e a análise funcional da sua expressão demonstrou que os níveis de todos eles aumentavam em resposta à ativação da via e diminuíam aquando da inibição da via. A avaliação do impacto fisiológico da ativação destes genes em células de carcinoma colorretal (DLD1) pelo ensaio do cometa, aquando da ativação da via Rac1/PAK1, revelou que esta via confere uma proteção parcial aos danos induzidos pelo tratamento com o agente alquilante sulfonato de etil-metano (EMS), acelerando o processo de reparação dos mesmos. De notar é o facto de que a inibição desta via com o inibidor seletivo de Rac1, EHT1846, bloqueia significativamente a reparação dos danos genómicos, promovendo mesmo o seu agravamento. Este trabalho veio demonstrar que a nova estratégia de análise de ChIP-seq permite a identificação de pequenas variações transcricionais como a que advém da resposta transcricional ao switch BCL6/STAT5, modulada pela via Rac1/PAK1. Revelou, ainda, o papel da via de sinalização Rac1/PAK1-BCL6/STAT5 na resposta e reparação de danos no DNA, sugerindo que a sua inibição farmacológica poderá ter aplicação terapêutica no cancro, nomeadamente na potenciação dos efeitos de determinados agentes quimioterápicos com efeitos genotóxicos.