Pesquisas promissoras sobre o tratamento do meduloblastoma
Novas descobertas sobre MAGMAS e BT9 no tratamento do câncer de cérebro infantil.
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Índice
Meduloblastoma (MB) é o tipo mais comum de câncer cerebral em crianças, geralmente afetando a molecada entre 3 e 9 anos. O tratamento padrão pra MB normalmente inclui cirurgia pra remover o tumor, radioterapia no cérebro e na coluna, e quimioterapia com vários remédios. Mas esses tratamentos podem trazer efeitos colaterais sérios, como problemas de crescimento, dificuldades de aprendizado e até risco de desenvolver outros tipos de câncer mais pra frente. Um problema grande com as opções de tratamento atuais é que muitos pacientes não respondem bem à quimioterapia, o que limita a eficácia desses remédios. Isso mostra a necessidade urgente de melhores opções de tratamento que consigam combater essa resistência e levar a resultados melhores pros pacientes.
Tipos de Meduloblastoma
Meduloblastoma não é uma doença única, mas tem diferentes tipos baseados nas características genéticas. As principais categorias incluem WNT-ativado, SHH-ativado com mutações em TP53, SHH-ativado sem mutações em TP53, e tipos não-WNT/não-SHH. A grupo não-WNT/não-SHH pode ser dividida em duas subclasses conhecidas como grupo 3 e grupo 4, quando possível. Cada um desses grupos tem marcadores genéticos únicos, mas eles costumam compartilhar um problema comum: amplificação anormal de proto-oncogenes MYC, que pode contribuir pro crescimento do tumor.
As proteínas MYC desempenham um papel crucial em regular funções importantes na célula, incluindo crescimento, morte e tamanho. Elas também influenciam como as células convertem nutrientes em energia e gerenciam seu metabolismo. Além disso, as proteínas MYC estão ligadas à geração de energia dentro das mitocôndrias da célula, que são as usinas de energia da célula. Como é difícil atingir MYC com remédios, os pesquisadores estão buscando métodos alternativos que se concentrem nas vias relacionadas a ele, podendo oferecer novas opções de tratamento pro meduloblastoma.
O Papel do Magmas no Meduloblastoma
Uma proteína que é influenciada pelo MYC é conhecida como MAGMAS. Ela é essencial pra transportar proteínas pras mitocôndrias. MAGMAS, junto com outras proteínas, forma um complexo que ajuda a mover proteínas pela membrana mitocondrial, que é crucial pra função saudável da célula. Essa proteína também ajuda a gerenciar Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) nas células. Excesso de ROS pode levar a danos e morte celular, então controlar esses níveis é vital pra sobrevivência celular.
Pesquisas mostraram que quando o MAGMAS está hiperativo, ele pode reduzir os níveis de ROS, ajudando as células a resistirem a danos causados por essas moléculas prejudiciais. Por outro lado, quando a expressão do MAGMAS diminui, os níveis de ROS aumentam, tornando as células mais vulneráveis à morte. Estudos indicam que mudanças nos níveis de MAGMAS estão associadas a várias doenças, incluindo certos tipos de câncer.
Dado o papel potencial do MAGMAS no câncer, os pesquisadores desenvolveram uma pequena molécula, BT9, que inibe o MAGMAS. Estudos iniciais em glioblastoma, outro tipo de câncer cerebral, mostraram que o BT9 pode retardar o crescimento e a propagação do tumor.
Métodos de Pesquisa
Pra explorar os efeitos do BT9 no meduloblastoma, os pesquisadores cultivaram dois tipos de células de meduloblastoma, DAOY e D425, em um laboratório. Essas células foram tratadas com BT9 e testadas quanto ao crescimento e sobrevivência. Eles usaram um método chamado teste MTT pra medir quantas células ainda estavam vivas após o tratamento. Também buscaram sinais de morte celular usando o teste TUNEL, que identifica células mortas.
Além de estudar como o BT9 afeta o crescimento celular, os pesquisadores examinaram se ele impacta o quão bem as células conseguem se mover e invadir outros tecidos. Usaram testes de ferimentos por raspagem pra ver quão rapidamente as células podiam migrar pra uma área onde tinham sido removidas. Também realizaram testes de invasão usando uma membrana especial que simula as barreiras que as células devem superar pra invadir tecidos ao redor.
Por fim, checaram como o tratamento com BT9 afetou a produção de energia das células em suas mitocôndrias usando uma técnica chamada análise Seahorse. Esse teste mede o consumo de oxigênio e ajuda a determinar quão bem as células estão gerando energia.
Resultados do Estudo
Impacto no Crescimento e Morte Celular
O estudo descobriu que o BT9 inibiu significativamente o crescimento das células DAOY e D425 de uma maneira que dependia da dose e do tempo de tratamento. À medida que a concentração de BT9 aumentava, o número de células vivas diminuía. Os pesquisadores também notaram um aumento na morte celular entre as células tratadas.
Migração e Invasão
O BT9 também diminuiu a capacidade das células DAOY de migrar. Nos testes de ferimentos por raspagem, as células tratadas se moveram menos pra o espaço vazio comparadas às células não tratadas. Resultados semelhantes foram observados nos testes de invasão, onde o BT9 reduziu o número de células capazes de cruzar a barreira criada pelo Matrigel, indicando menos capacidade de invadir outros tecidos.
Efeitos na Função Mitocondrial
Ao examinar o impacto do BT9 na função mitocondrial, os pesquisadores descobriram que ele reduziu a produção de energia nas células D425. Essa redução na produção de energia poderia levar a níveis elevados de ROS, potencialmente empurrando as células pra morte.
Modelo In Vivo em Camundongos
Pra ver se o BT9 seria eficaz em um organismo vivo, os pesquisadores o testaram em um modelo de camundongo que tinha sido implantado com células de meduloblastoma D425. Após uma semana, os camundongos receberam injeções de BT9. Apesar dos resultados promissores anteriores no laboratório, o tratamento não estendeu significativamente a sobrevivência dos camundongos com tumores. Esse resultado sugere que, embora o BT9 mostre potencial em estudos celulares, pode precisar ser combinado com outros tratamentos ou administrado em doses mais altas pra ter um impacto real em um modelo animal.
Conclusões e Direções Futuras
Essa pesquisa destaca o potencial de direcionar o MAGMAS e seu papel no tratamento do meduloblastoma. Embora os estudos in vitro tenham mostrado que o BT9 pode reduzir o crescimento celular, migração e produção de energia, a falta de melhoria na sobrevivência nos modelos de camundongos indica que mais pesquisa é necessária.
Estudos futuros poderiam explorar diferentes cronogramas de dosagem, combinações com outras terapias ou até mesmo diferentes métodos de administração pra aumentar sua eficácia. Entender como o MAGMAS contribui pro meduloblastoma pode abrir caminho pra novos tratamentos que melhorem os resultados pros pacientes crianças com esse câncer agressivo.
Título: Preclinical assessment of MAGMAS inhibitor as a potential therapy for pediatric medulloblastoma
Resumo: Medulloblastoma, the most common pediatric brain malignancy, has Sonic Hedgehog (SHH) and non-SHH group3 subtypes. MAGMAS (Mitochondrial Associated Granulocyte Macrophage colony-stimulating factor Signaling molecules) encode for mitochondrial import inner membrane translocase subunit and is responsible for translocation of matrix proteins across the inner membrane. We previously reported that a small molecule MAGMAS inhibitor, BT9, decreases cell proliferation, migration, and oxidative phosphorylation in adult glioblastoma cell lines. The aim of our study was to investigate whether the chemotherapeutic effect of BT9 can be extended to pediatric medulloblastoma. MethodsMultiple in vitro assays were performed using human DAOY (SHH activated tp53 mutant) and D425 (non-SHH group 3) cells. The impact of BT9 on cellular growth, death, migration, invasion, and metabolic activity were quantified using MTT assay, TUNEL staining, scratch wound assay, Matrigel invasion chambers, and seahorse assay, respectively. Survival following 50mg/kg BT9 treatment was assessed in vivo in immunodeficient mice intracranially implanted with D425 cells. ResultsCompared to control, BT9 treatment led to a significant reduction in medulloblastoma cell growth (DAOY, 24hrs IC50: 3.6uM, 48hrs IC50: 2.3uM, 72hrs IC50: 2.1uM; D425 24hrs IC50: 3.4uM, 48hrs IC50: 2.2uM, 72hrs IC50: 2.1uM) and a significant increase in cell death (DAOY, 24hrs p=0.0004, 48hrs p
Autores: Daniela A Bota, Z. Motahari, J. L. Lepe, M. R. Bautista, C. Hoerig, A. S. Plant-Fox, B. Das, C. D. Fowler, S. N. Magge
Última atualização: 2024-03-03 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582709
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582709.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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