Potenciais microRNAs circulantes como biomarcadores de Leucemia Mieloide Crônica - Fase Crônica: recém diagnosticada e tratada com mesilato de imatinibe

Abstract

A Leucemia Mieloide Crônica (LMC) é uma doença mieloproliferativa, resultado da expansão clonal de células tronco progenitoras hematopoiéticas, caracterizada pelo gene de fusão BCR-ABL1, resultado da translocação recíproca t (9;22) (q34; q11) que dá origem ao cromossomo Philadelphia (Ph). Com todo o conhecimento acumulado sobre os mecanismos de ação do BCR-ABL1 foi possível o desenvolvimento de uma droga alvo-específica muito eficiente. Porém, alguns pacientes não respondem ou desenvolvem mutações que levam a resistência ao tratamento e as células tronco leucêmicas da LMC também são resistentes ao tratamento. Tais fatores renovaram o interesse na fisiopatologia da LMC, incluindo o papel dos microRNAs (miRNAs). miRNAs são pequenos RNAs não codificantes (ncRNAs) que controlam a expressão gênica e desempenham um importante papel no desenvolvimento e progressão do câncer. Assim, os objetivos deste estudo foram identificar um perfil global de expressão de miRNAs circulantes em pacientes com LMC-FC (Leucemia Mieloide Crônica – Fase Crônica) recém diagnosticada e LMC-FC tratados com imatinibe, correlacionar o perfil de expressão de miRNAs entre os dois grupos de pacientes e, por fim, detectar redes de interação entre miRNAs e BCR-ABL1. RT-qPCR array foi utilizado para a análise de 768 miRNAs. Os resultados indicam que dos 768 miRNAs analisados, 43 miRNAs caracterizam a LMC-FC recém diagnosticada versus LMC-FC tratada com imatinibe. Destes, 39 miRNAs apresentam níveis de expressão diminuído, a saber miR-16-5p, miR-1-3p, miR-291a-3p, miR-27a-3p e 4 miRNAs apresentam níveis de expressão aumentado, a saber miR-150-5p e miR-451a, os mais significativos estatisticamente. As principais vias canônicas afetadas na LMC-FC incluem mecanismo molecular do câncer, sinalização LMC, sinalização PTEN, via TP53, via PI3K-AKT e via MAPK. As principais funções celulares e moleculares envolvidas nessa patogênese estão relacionadas à oncogênese. Os resultados até aqui obtidos nos mostram a complexidade da LMC e sugerem que esses miRNAs, que identificamos com níveis de expressão alterado, desempenham um papel central nessa neoplasia. Acreditamos que este trabalho permitirá uma melhor compreensão do comportamento molecular desta patologia e que poderá servir de base para possível monitoramento do tratamento da LMC e identificação de biomarcadores de prognóstico. A Leucemia Mieloide Crônica (LMC) é uma doença mieloproliferativa, resultado da expansão clonal de células tronco progenitoras hematopoiéticas, caracterizada pelo gene de fusão BCR-ABL1, resultado da translocação recíproca t (9;22) (q34; q11) que dá origem ao cromossomo Philadelphia (Ph). Com todo o conhecimento acumulado sobre os mecanismos de ação do BCR-ABL1 foi possível o desenvolvimento de uma droga alvo-específica muito eficiente. Porém, alguns pacientes não respondem ou desenvolvem mutações que levam a resistência ao tratamento e as células tronco leucêmicas da LMC também são resistentes ao tratamento. Tais fatores renovaram o interesse na fisiopatologia da LMC, incluindo o papel dos microRNAs (miRNAs). miRNAs são pequenos RNAs não codificantes (ncRNAs) que controlam a expressão gênica e desempenham um importante papel no desenvolvimento e progressão do câncer. Assim, os objetivos deste estudo foram identificar um perfil global de expressão de miRNAs circulantes em pacientes com LMC-FC (Leucemia Mieloide Crônica – Fase Crônica) recém diagnosticada e LMC-FC tratados com imatinibe, correlacionar o perfil de expressão de miRNAs entre os dois grupos de pacientes e, por fim, detectar redes de interação entre miRNAs e BCR-ABL1. RT-qPCR array foi utilizado para a análise de 768 miRNAs. Os resultados indicam que dos 768 miRNAs analisados, 43 miRNAs caracterizam a LMC-FC recém diagnosticada versus LMC-FC tratada com imatinibe. Destes, 39 miRNAs apresentam níveis de expressão diminuído, a saber miR-16-5p, miR-1-3p, miR-291a-3p, miR-27a-3p e 4 miRNAs apresentam níveis de expressão aumentado, a saber miR-150-5p e miR-451a, os mais significativos estatisticamente. As principais vias canônicas afetadas na LMC-FC incluem mecanismo molecular do câncer, sinalização LMC, sinalização PTEN, via TP53, via PI3K-AKT e via MAPK. As principais funções celulares e moleculares envolvidas nessa patogênese estão relacionadas à oncogênese. Os resultados até aqui obtidos nos mostram a complexidade da LMC e sugerem que esses miRNAs, que identificamos com níveis de expressão alterado, desempenham um papel central nessa neoplasia. Acreditamos que este trabalho permitirá uma melhor compreensão do comportamento molecular desta patologia e que poderá servir de base para possível monitoramento do tratamento da LMC e identificação de biomarcadores de prognóstico.

Chronic Myeloid Leukemia (CML) is a myeloproliferative disorder, result of clonal expansion of hematopoietic stem cells progenitor, characterized by BCR-ABL1 fusion gene as a result of reciprocal translocation t (9;22) (q34;q11) called chromosome Philadelphia (Ph). With the acquired knowledge about the BCR-ABL1 action mechanisms has been possible to develop a target specific drug very efficient. However, some patients have refractoriness to treatement or develop mutations which induce drug resitence and also CML leukemia stem cells can be resistant to treatment. Such factors renewed interest in the pathophysiology of CML, including the role of microRNAs (miRNAs). miRNAs are small non-coding RNAs (ncRNAs) that control the gene expression, and play an important role in cancer development and progression. The aims of this study were to identify a global expression profile of circulating miRNAs in patients CML-CP (Chronic Myeloid Leukemia – chronic phase) newly diagnosed and CML-CP treated with imatinib, correlating the profile of miRNA expression between the two groups of patients, and finally, detect networks of interactions between miRNAs and BCR-ABL1. RT-qPCR array was used for analysis of 768 miRNAs. The results indicated that the 768 miRNAs analyzed, 43 miRNAs characterize CML-CP newly diagnosed versus CML-CP treated with imatinib. Of these, 39 miRNAs are downregulated – miR-16-5p, miR-1-3p, miR-291a-3p and miR-27a-3p – and 4 miRNAs are upregulated – miR-150-5p and miR-451a – the most statistically significant. The main canonical pathways affected in the CML-CP include molecular mechanisms of cancer, CML signaling, PTEN signaling, TP53 signaling, PI3K-AKT and MAPK pathways. The main cellular and molecular functions involved in this pathogenesis are related to oncogenesis. The results obtained showed the complexity of CML and suggested that these miRNAs deregulated play a central role in this neoplasia. This research may allows better understanding of molecular behavior of this disease and maybe useful for possible monitoring CML treatment and prognostic biomarkers identification.