O Laboratório de Microambiente Tumoral avalia o efeito de componentes celulares e não celulares do microambiente sobre a gênese, progressão e metástase tumoral. Sobre os componentes extracelulares temos nos concentrado em proteases da matriz extracelular, com ênfase no papel da ADAMTS-1 em tumores humanos e na influência das vesículas extracelulares liberadas pelas células tumorais sobre outras células do microambiente.
Demonstramos que os níveis da protease ADAMTS-1 são maiores no tecido normal e em tumores diferenciados do que em tumores indiferenciados. Do ponto de vista celular, a presença da ADAMTS-1 parece diminuir a disponibilidade de fatores de crescimento como o VEGF e HGF, influenciando diversos processos nas células tumorais como proliferação, migração, invasão, angiogênese e metástase.
O estudo sobre essa protease secretada aumentou nosso interesse pela comunicação célula-célula realizada pelas vesículas extracelulares. Nós descrevemos que células indiferenciadas liberam mais vesículas do que células tumorais mais diferenciadas e fibroblastos. Descrevemos também que a proteína AHNAK é importante na formação dessas vesículas e sua influência na migração das células não tumorais. Nossos dados reforçam a concepção atual de que células tumorais influenciam células vizinhas através dessa forma de comunicação.
Já é sabido que a quantidade de vesículas liberadas pelas células tumorais pode ser influenciada por fatores de estresse presentes no microambiente tumoral, como aumento da rigidez do substrato, diminuição do pH, hipóxia e deficiência de nutrientes. Tais alterações podem modular tanto o comportamento da célula tumoral como a influência desta sobre outras células do microambiente. Dessa forma, estamos investigando se a mudança nos fatores supracitados pode induzir o fenótipo tronco tumoral. Ainda, faz parte da nossa investigação atual analisar se o estresse sofrido pelas células tumorais pode influenciar células endoteliais provenientes de diferentes leitos vasculares.
Utilizamos modelos in vitro de cultura bidimensional e tridimensional, além do modelo in vivo de inoculação de células tumorais em embriões de zebrafish. Utilizamos diversas técnicas como RT-qPCR, immunoblotting, co-Imunoprecipitado, citometria de fluxo e CBA. Também empregamos variados tipos de microscopia, com destaque para microscopia confocal com imunofluorescência, live cell imaging e microscopia eletrônica (SEM, TEM, immunogold). Para tanto, contamos com diversos equipamentos próprios em laboratório, além dos ofertados pelo Centro de Facilidades de Apoio à Pesquisa (CEFAP-USP) e por colaboração com grupos de pesquisa da UNICAMP, A.C. Camargo Cancer Center e de universidades estrangeiras (Rowan University, Vanderbilt University, UCSD, Albert Einstein College of Medicine, Universidad de Granada e UCLA).
O câncer é a principal causa de morte nos países economicamente desenvolvidos e a segunda principal causa de morte nos países em desenvolvimento. O processo tumoral acontece a partir de uma sucessão progressiva de alterações genéticas, cada uma conferindo um ou outro tipo de vantagem de crescimento, levando a uma progressiva conversão de células normais em células com fenótipo maligno. O microambiente em que os tumores se desenvolvem podem regular aspectos do tumor como, por exemplo, a angiogênese, invasão e metástase. Esse microambiente é formado pelos componentes do estroma tumoral, fibroblastos, células endoteliais, células do sistema imunológico, proteínas e proteoglicanos da matriz extracelular, fatores de crescimento e proteases que remodelam esses componentes. Uma dessas metaloproteases de matriz extracelular são as ADAMTS (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs ou adamalysin-thrombospondin), enzimas MMP-relacionadas dependentes de Zn2+ / Ca2+ secretadas e que estão envolvidas nas seguintes funções: processamento de colágeno, clivagem dos proteoglicanos da matriz, angiogênese, clivagem do fator de Von Willebrand, inflamação, organogênese e fertilidade. Apesar de descrita como uma protease extracelular, dados publicados do nosso laboratório mostram que tanto por imunolocalização, quanto por Western Blot que ADAMTS-1 está presente no núcleo de três linhagens celulares mamárias humanas (MCF-10A, MCF-7 e MDA-MB-231). Além dos nossos dados, não existem outros estudos que descrevam a famílias das ADAMTSs no núcleo, no entanto dados da literatura mostram que outras metaloproteases da matriz, MMP-2, MMP-3 e o inibidor de MMP, TIMP-1 já foram observadas no núcleo de células. Desta forma, pretendemos avaliar em qual contexto ADAMTS-1 alcança o núcleo e se a indução da protease neste compartimento celular está envolvida com alterações morfológicas ou nas funções básicas, como proliferação e migração celular. As informações obtidas nesse projeto nos ajudarão a entender a função de ADAMTS-1 no núcleo e possuem potencial para trazer novas informações sobre processos básicos das células, como secreção, endocitose e transporte nucleo-citoplasmático de proteínas
O câncer de mama representa o 2º câncer mais letal em todo o mundo, sendo a malignidade mais frequente e mortal na população do sexo feminino. Durante a progressão tumoral, a angiogênese é estimulada por células tumorais e garante o aporte de nutrientes e oxigênio garantindo o crescimento sustentado das células tumorais. Antes da formação desses novos vasos, as condições presentes no microambiente tumoral incluem acidose, hipóxia, limitação de nutrientes e em células metastáticas, ausência de substrato adesivo. Acreditamos que somente células resistentes à essas condições inóspitas podem sobreviver e dar continuidade ao crescimento do tumor. Em contrapartida, o modelo in vitro convencionalmente utilizado no estudo do câncer não reproduz fielmente o microambiente tumoral, pois apresenta pH neutro, normóxico, com meios nutritivos e substratos bidimensionais plásticos tratados para facilitar a adesão celular. Nosso laboratório, utilizando PCR array, avaliou a expressão gênica de células tumorais de mama em diferentes situações de estresse e observamos o aumento da expressão de genes envolvidos na angiogênese quando as células tumorais são cultivadas em pH ácido. Além disso, observamos que células tumorais resistentes ao pH ácido, produzem mais vesículas extracelulares do que as células controle. Essas vesículas podem levar informações específicas para células do microambiente tumoral, incluindo as células endoteliais. Temos o intuito de investigar se a diminuição no pH em culturas de células tumorais poderia induzir a formação de novos vasos por células vizinhas (endoteliais). Além da angiogênese temos a intenção de estudar se as vesículas podem modificar o comportamento das células tumorais aumentando moléculas de adesão e consequentemente o comportamento adesivo de células tumorais ao endotélio. Também investigaremos se a internalização de vesículas extracelulares é diferente entre células endoteliais de diferentes origens, o que pode nos trazer mais informações sobre a formação dos sítios pré-metastáticos. Essas informações irão contribuir para o melhor entendimento da angiogênese e metástases dos tumores, o que pode aumentar as chances de conseguirmos novas terapias para barrar a progressão dos tumores de mama.
Descrição: O câncer de mama representa o 2º câncer mais letal em todo o mundo, sendo a malignidade mais frequente e mortal na população do sexo feminino. O câncer de mama é reconhecido por ser altamente heterogêneo e estudos recentes indicam que o pior prognóstico de determinados subtipos de câncer de mama pode estar relacionado à maior proporção de células com fenótipo tronco nestes casos. As células-tronco tumorais (CTTs) são capazes de autorrenovação e diferenciação celular, além de apresentarem elevada quimiorresistência, estando frequentemente associadas ao processo de recidiva tumoral. As condições presentes no microambiente tumoral incluem acidose, hipóxia, limitação de nutrientes e falta de substrato. Em contrapartida, o modelo in vitro convencionalmente utilizado no estudo do câncer não reproduz fielmente o microambiente tumoral, pois apresenta pH neutro, normóxico, com meios nutritivos e substratos bidimensionais plásticos tratados para facilitar a adesão celular. No intuito de melhor compreendermos o papel do microambiente no comportamento das células tumorais, realizaremos ensaios em que as células tumorais serão expostas a condições de estresse próximas às observadas in vivo, resultando em morte das células não adaptadas. Avaliaremos o fenótipo tronco das células resistentes através da expressão gênica, expressão proteica, liberação de vesículas, habilidade de formar colônias no ágar, migrar e invadir barreiras in vitro além da capacidade tumorigênica e metastática dessas linhagens in vivo. A geração dessas linhagens resistentes e possivelmente enriquecidas com células tronco tumorais irá auxiliar no maior entendimento da doença e servir de modelo para o desenvolvimento de medicamentos capazes de combater os tumores mais agressivos.