O câncer de próstata é o quinto tipo mais comum de câncer no mundo e o mais comum em homens. Fatores clínicos e anatomopatológicos atualmente usados na clínica não são capazes de distinguir entre a doença indolente e a agressiva. Existe uma grande necessidade de novos marcadores de prognóstico, a fim de melhorar o gerenciamento clínico de pacientes de câncer de próstata. Além das anormalidades em genes codificadores de proteínas, alterações em RNAs não codificadores (ncRNAs) contribuem para a patogênese do câncer e, portanto, representam outra fonte potencial de biomarcadores de câncer de próstata. Entretanto, até o momento, poucos estudos de perfis de expressão de ncRNAs foram publicados. Este projeto teve como principal objetivo identificar perfis de expressão de genes codificadores e não codificadores de proteína correlacionados com recorrência de tumor de próstata, a fim de gerar um perfil prognóstico com potencial uso como biomarcadores e elucidar o possível papel de ncRNAs no desenvolvimento do câncer. Para isso, foram analisados os perfis de expressão de genes codificadores e não codificadores de proteína de um conjunto de 42 amostras de tecido tumoral de câncer de próstata de pacientes de amostras de pacientes submetidos à prostatectomia radical, com longo acompanhamento clínico (cinco anos) e conhecida evolução da doença Nós utilizamos microarranjos por nós desenhados e fabricados pela Agilent sob encomenda, interrogando aproximadamente 18.709 transcritos não codificadores longos (>500 nt), sem evidência de splicing, que mapeiam em regiões intrônicas dentro de 5.660 loci genômicos. Os dados de expressão foram extraídos de cada arranjo, normalizados entre todas as 42 amostras de pacientes. Usando uma estratégia de múltipla amostragem, foi identificado um perfil de expressão de mau prognóstico, contendo 51 transcritos intrônicos não codificadores de proteína. O perfil prognóstico de ncRNAs foi aplicado a um conjunto teste independente de 22 pacientes, classificando corretamente 82% das amostras. Uma análise de Kaplan-Meier dos pacientes do conjunto teste indicou que as curvas de sobrevida dos grupos de alto e baixo risco foram significativamente distintas (Log-rank test p = 0,0009; Hazard ratio = 23,4, 95% CI = 3,62 a 151,2), confirmando assim que este classificador é útil para identificar pacientes com alto risco de recorrência. Além disso, estas descobertas indicam um potencial papel destes RNAs intrônicos não codificadores na progressão do tumor de próstata e apontam para os RNAs intrônicos como potenciais novos marcadores de câncer / Prostate cancer is the fifth most common type of cancer in the world, and the most common in men. Clinical and anatomo-pathological factors currently used in clinic are not able to distinguish between the indolent and the aggressive disease. There is a major need of new prognostic makers in order to improve the clinical management of prostate cancer patients. Apart from abnormalities in protein-coding genes, changes in non-coding RNAs (ncRNAs) contribute to the pathogenesis of cancer and thus represent another potential source of prostate cancer biomarkers. However, few studies of expression profiles of ncRNAs have been published. This project aimed to identify expression profiles of protein-coding and non-coding genes correlated to prostate cancer biochemical recurrence. For this, we analyzed the expression profile of 42 prostate cancer samples from patients undergoing radical prostatectomy, with long follow-up (five years), and know disease outcome. We used a custom microarray designed by us and printed by Agilent, that probes 18,709 long (>500 nt) ncRNAs mapping to intronic regions within 5,660 genomic loci. The expression data were extracted from each array and normalized across all 42 samples. Using a multiple random sampling validation strategy, we identified an expression profile of poor prognosis, comprising 51 ncRNAs. The prognostic profile of ncRNAs was applied to an independent test set of 22 patients, correctly classifying 82% of the samples. A Kaplan-Meier analysis of the test set of patients indicated that the survival curves of high and low risk groups were significantly different (Log-rank test p = 0.0009, Hazard ratio = 23.4, 95% CI = 3.62 to 151.2) thus confirming that this classifier is useful for identifying patients at high risk of recurrence. Furthermore, these findings indicate a potential role of these intronic non-coding RNAs in the progression of prostate tumors and points to the intronic ncRNAs as potential new markers of cancer.

Orientador: Marco Antônio Rodrigues Fernandes / Resumo: O sucesso da radioterapia está intimamente ligado à razão terapêutica que representa o quociente entre a quantidade de tecido tumoral irradiado e o volume de tecido sadio atingido. A Probabilidade de Complicação em Tecidos Normais (NTCP) e a Probabilidade de Controle do Tumor (TCP) são parâmetros fornecidos por Sistemas de Planejamentos de Tratamentos (TPS) computadorizados, usados na rotina da radioterapia que auxiliam na interpretação da qualidade do tratamento. Neste trabalho são analisados os planejamentos de radioterapia de 03 pacientes portadores de câncer de próstata. Os planejamentos dos tratamentos foram realizados no TPS XiO, simulando as técnicas de radioterapia por intensidade modulada de feixe (IMRT) e radioterapia tridimensional conformada (3D-CRT). A dose de radiação preconizada para o volume de tratamento planejado (PTV) foi de 7.600 cGy, as simulações foram realizadas para um arranjo de 6 campos de radiação com feixes de raios X de megavoltagem e energia de 10 MV. Os volumes prostáticos variaram entre 107 cm3 e 143 cm3. A dose de cobertura D98% do PTV variou de 6.940 cGy a 7.570 cGy com IMRT e de 6.410 cGy a 7.250 cGy com 3D-CRT. Os valores obtidos para o TCP ficaram entre 73,5% a 81,1% com IMRT e entre 70,6% a 75,9% com 3D-CRT. Considerando os valores de NTCP para o reto e a bexiga, os maiores valores encontrados foram 6,9% para o reto e 6,1% para a bexiga, ambos planejados com a técnica de 3D-CRT. Para os casos analisados, os resultados mostram que a técnic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The success of radiotherapy is closely related to the therapeutic ratio which represents the ratio of the amount of irradiated tumor tissue to the volume of healthy tissue achieved. Normal Tissue Complication Probability (NTCP) and Tumor Control Probability (TCP) are parameters provided by computerized treatment planning systems (TPS), used in radiotherapy routine and also allow the interpretation of treatment quality. The aim of this work is analyze the planning of 03 cases of patients submitted to prostate cancer radiotherapy. The treatment plans were performed in TPS XiO, simulating the techniques of beam intensity modulated radiotherapy (IMRT) and tree-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT). The recommended radiation dose for the planned treatment volume (PTV) was 7600 cGy, the simulations were performed for an arrangement of 6 radiation fields with megavoltage X-ray beams and 10 MV energy. Prostatic volumes ranged from 107cm3 to 143cm3 . The D98% PTV coverage dose ranged from 6,940 cGy to 7,570 cGy with IMRT and from 6,410 cGy to 7,250 cGy with 3D-CRT. The values obtained for TCP were between 73.5% to 81.1% with IMRT and between 70.6% to 75.9% with 3D-CRT. Considering the NTCP values for the rectum and bladder, the highest values found were 6.9% for the rectum and 6.1% for the bladder, both planned using the 3D-CRT technique. For the analyzed cases, the results show that the IMRT technique presents better NTCP and TCP values than the 3D-CRT technique. These par... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Introdução: O câncer de próstata (CP) é a neoplasia mais comum do homem e o seu rastreamento e métodos de detecção têm sido motivo de grande discussão. Devido a sua alta prevalência, busca-se a identificação de tumores clinicamente significantes, evitando-se o supertratamento e seus consequentes efeitos colaterais. Atualmente a ressonância magnética multiparamétrica e outros marcadores moleculares têm sido utilizados, mas falham em acurácia. A busca de novos marcadores diagnósticos e de caracterização da agressividade do CP é urgente. Objetivos: Identificação do perfil de expressão dos genes ERG, SPOP, PTEN, AMACR, GOLM1, EN2 e NKX3.1 e dos miRNAs 21, 221, 100 e 141 no tecido proveniente de biópsias de próstata por agulha e avaliação de sua acurácia no diagnóstico e determinação do prognóstico do CP. Análise de proteínas glicosiladas na urina através da proteômica e espectometria de massa para o diagnóstico do CP. Materiais e Métodos: Estudo prospectivo, exploratório para identificação de biomarcadores diagnósticos e prognósticos de CP. Cento e trinta e dois pacientes com indicação de biópsia de próstata (PSA > 4,0 ng/ml e/ou alterações no toque retal) foram submetidos a biópsia prostática em sextantes no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP e no Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (ICESP). Uma amostra aleatória de biópsia foi submetida a qRT-PCR para análise da expressão dos genes e miRNAs. A urina foi coletada após a biópsia e mantida a -20oC. Doze amostras de urina sendo seis de pacientes com diagnóstico de CP e seis com hiperplasia próstatica benigna foram submetidas a análise proteômica com espectrometria de massa. Os perfis de expressão de miRNAs, genes e proteínas foram comparados entre pacientes com e sem diagnóstico de CP. Avaliamos também o perfil de expressão de genes e miRNAs e sua relação com a graduação histológica de Gleason. Resultados: Os níveis aumentados de expressão tissular de NKX3, SPOP, AMACR, EN2, GOLM1 e ERG foram significativamente maiores no grupo CP quando comparados ao grupo controle p=0.03, p=0.004, p < 0.001, p < 0.001, p < 0.001, p=0,002 respectivamente. A avaliação da curva ROC revelou AUC de 0,744; 0,726; 0,692; 0,659; 0,646; 0,609 e 0,469 respectivamente para AMACR, GOLM1, EN2, ERG, SPOP, NKX3 e PTEN no diagnóstico do CP. Com base na análise de regressão linear foi proposto um modelo de análise conjunta dessas variáveis e criado um nomograma com GOLM1 e AMACR integrados com idade e níveis de PSA. A acurácia do nomograma proposto foi de 78,2% no diagnóstico do CP. Na avaliação prognóstica comparando dois grupos de Gleason 6 vs 7 a 10, os genes EN2, GOLM1 e AMACR foram significativamente mais expressos nos tumores mais agressivos (p=0,027, p=0,002, p=0,013 respectivamente). A curva ROC revelou AUC de 0,675, 0,727 e 0,684 respectivamente para EN2, GOLM1 e AMACR. Seguindo o mesmo tratamento estatístico do modelo diagnóstico proposto nesse estudo, foi elaborado um nomograma prognóstico com integração do PSA, idade e expressão de GOLM1 que mostrou uma acurácia de 79%. Na avaliação prognóstica entre os grupos Gleason 6 e 7 vs 8, 9 e 10 apenas os marcadores NKX3 e SPOP foram diferencialmente expressos, p=0,036 e p=0,044 respetivamente. A avaliação da curva ROC revelou AUC 0,704 e 0,696 para NKX3 e SPOP respectivamente. O nomograma proposto, a partir dessas informações e tratamento estatístico das variáveis, integrando PSA, idade e expressão de SPOP mostra uma acurácia de 89% na identificação de tumores de alto grau. Os miRNAs não apresentaram expressão significativamente diferente entre os grupos tanto para o diagnóstico quanto para o prognóstico. A análise proteômica revelou um painel de 56 N-glicopeptídeos capaz de discriminar completamente os grupos de pacientes com e sem CP. A avaliação da curva ROC para o painel formado mostrou uma AUC=1. Conclusões: A análise da expressão de genes em fragmento de biópsia de próstata por agulha, aleatoriamente retirado foi capaz de identificar a presença ou não do CP e caracterizar a sua agressividade. O nomograma desenhado a partir da expressão de GOLM1 e AMACR associados a idade e aos níveis de PSA mostrou acurácia de 78,2% no diagnóstico da doença. Os níveis de expressão tecidual de GOLM1 associados ao PSA demonstraram uma acurácia de 79,1% para a identificação de carcinomas com graduação >=7 e os níveis de expressão tecidual de SPOP associados ao PSA demonstraram uma acurácia de 89,0% para a identificação de carcinomas com graduação >=8. Os níveis de expressão de 56 N-glicopeptídeos intactos na urina mostraram uma ROC: AUC de 1 para o diagnóstico do câncer de próstata / Introduction: Prostate cancer (PC) is the most common cancer among men and screening and detection methods have been a matter of great discussion. Due to its high prevalence, there is an urgent need to search for new biomarkers able to distinguish the clinically significant PC, trying to avoid or postpone the side effects related to the curative treatment. Recently, multiparametric magnetic resonance and some molecular markers have been used but fail in accuracy. The search for new markers to diagnose and classify the aggressiveness of PC is urgent. Objective: Evaluate the expression of ERG, SPOP, PTEN, AMACR, GOLM1, EN2 and NKX 3.1 and miRNAs 21, 221, 100 and 141 in prostate tissue obtained by needle biopsy relating the results with the accuracy in the diagnosis and characterization of the aggressiveness of PC. Analysis of glycosylated proteins in the urine by proteomics and mass spectrometry to be applied in the diagnosis of PC. Materials and methods: Exploratory prospective study to identify diagnostic and prognostic biomarkers for PC. One hundred and thirty-two patients underwent prostate biopsy (PSA > 4.0 ng/ml and/or abnormalities in the digital rectal examination) at the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP and the Cancer Institute of the State of São Paulo (ICESP). A random core was submitted to qRT-PCR for evaluation of gene and miRNA expression. The urine was collected after the biopsy and maintained at -20oC. Twelve samples of urine (six patients with PC and six with benign prostatic hyperplasia) were subjected to proteomic analysis with mass spectrometry. The expression profiles of miRNAs, genes and proteins were compared between patients with and without PC. In addition, the same analysis was performed considering the Gleason and ISUP grading. Results: NKX3, SPOP, AMACR, EN2, GOLM1 and ERG had significantly higher expression in the PC group (p=0.03, p=0.004, p < 0.001, p < 0.001, p=0.002, respectively). Evaluation of ROC curve revealed an AUC of 0.744, 0.726, 0.692, 0.659, 0.646, 0.609 and 0.469 respectively for AMACR, GOLM1, EN2, ERG, SPOP, NKX3 and PTEN. Based on the linear regression analysis, a model of joint analysis of these variables was proposed and a nomogram was created with GOLM1 and AMACR associated with age and PSA levels. The accuracy of this nomogram in diagnosing PC was 78.2%. Considering the prognosis, comparing Gleason 6 vs 7 to 10, EN2, GOLM1 and AMACR were significantly more expressed in more aggressive tumors (p=0.027, p=0.002, p=0.013 respectively). ROC curve evaluation revealed an AUC of 0.675, 0.727 and 0.684 respectively for EN2, GOLM1 and AMACR. Following the same statistical treatment used for diagnosis, a nomogram was created with PSA, age and GOLM1 expression showing an accuracy of 79%. Another prognostic evaluation compared Gleason 6 and 7 vs 8,9 and 10. Only the NKX3 and SPOP were differentially expressed (p=0.036 and p=0.044, respectively) and the ROC curve revealed an AUC 0.704 and 0.696 for NKX3 and SPOP, respectively. A nomogram was designed including age, PSA and SPOP expression. The accuracy for this model in identifying high grade tumors was 89%. MiRNAs expression was not different between the groups considering diagnosis and prognosis. Proteomics analysis revealed a panel of 56 N-glycopeptides able to completely discriminate the groups with and without PC with an (ROC: AUC=1). Conclusion: Evaluating the expression of genes in a random core of prostate biopsy we were able to identify the presence of PC and to characterize its aggressiveness. A nomogram using GOLM1 and AMACR associated with PSA serum levels and age showed and accuracy of 78.2% in diagnose PC. The levels of GOLM1and PSA showed an accuracy of 79.1% in the identification of PC Gleason >=7. SPOP and PSA showed and accuracy of 89% in the identification of PC Gleason >=8. The expression levels of 56 N-glycoproteins perfectly discriminated PC and BPH (ROC: AUC=1)

A indicação de biópsia para o diagnóstico precoce do câncer prostático baseia-se na dosagem sérica do PSA e nos achados do toque retal. O PSA é uma kalecreina estando seus genes reguladores ligados aos andrógenos. Drogas que afetam o metabolismo dos andrógenos podem afetar a produção de PSA. A finasterida é uma droga sintética que inibe a conversão de testosterona em DHT pela enzima 5 AR. O uso da finasterida na dose de 5mg/dia para o tratamento da HPB causa redução do volume prostático de 20 a 30% e diminuição dos valores dos PSA em aproximadamente 50% do seu valor inicial após 6 meses. O uso da finasterida na dose de 1mg/dia para o tratamento da AAM foi aprovado pelo FDA em 1997. Um estudo realizado em 2007 avaliou a alteração do nível do PSA em homens com mais de 40 anos fazendo uso de finasterida 1mg/dia para tratamento da AAM. Os resultados revelaram redução dos valores do PSA semelhante à verificada nos pacientes portadores de HPB. Não existem estudos prospectivos sobre o tema incluindo pacientes mais jovens. O objetivo do nosso trabalho foi verificar as alterações da dosagem do PSA, da testosterona sérica total e do volume prostático em indivíduos com menos de 40 anos de idade com em uso de finasterida 1mg/dia. Selecionamos 52 pacientes que após avaliação inicial preenchiam os critérios de inclusão. Foram dosados os níveis séricos do PSA e da testosterona, e mensurado o volume prostático através da ultrassonografia transabdominal, no início do estudo (T0) e um ano após o uso da finasterida (T2). No intervalo, 6 meses após o início da droga, foi solicitada apenas nova dosagem de PSA (T1). O valor médio na avaliação inicial (T0) da dosagem do PSA, da testosterona total plasmática e do volume prostático mensurado pela ultrassonografia transabdominal foi de 0,398 ng/ml (0,14- 0,78); 735,77 ng/dl (548-927) e 21,35 ml (15-31ml) respectivamente. Foi observada uma redução do valor médio do PSA de 9,21% após 6 meses do uso da droga (p=0,001). Após 12 meses do uso da finasterida verificamos uma redução de 10,51% do valor do PSA em relação à dosagem inicial (p<0,001) e uma diminuição do valor médio do volume prostático 21,37 ml para 20,03 ml (p<0,001). Não foi detectada alterações nos níveis de testosterona. Diferentemente de estudos anteriores em que, em homens fazendo uso de finasterida 1mg/dia, houve redução de 40% e 50% dos valores do PSA nas faixas etárias de 40 a 49 anos e 50 a 59 anos, nosso trabalho revelou reduções inferiores. Nosso estudo traz importantes questionamentos em relação a como deve ser feita a correção dos valores do PSA nos pacientes que começaram a utilizar finansterida 1mg antes dos 40 anos de idade e que se apresentam para avaliação prostática. Outro ponto de interesse é se a hiperplasia do componente epitelial observada durante envelhecimento masculino poderia ser inibida pelo uso da finasterida desde a juventude, pois sabemos que indivíduos portadores de deficiência congênita de 5AR não apresentam alopecia e nem tão pouco desenvolvem HPB. / The indication of biopsy for early diagnosis of prostate cancer is based on serum PSA levels and digital rectal examination findings. PSA is a kalecreine and its regulatory genes are modulating by androgens. Drugs affecting the androgens metabolism can affect the production of PSA. Finasteride is a synthetic drug, which inhibits the conversion of testosterone to DHT by the enzyme 5 AR. There are two subtypes of 5AR enzymes, Type 1 that predominates in non-prostatic tissues such as liver and skin, and Type 2, which predominates in the prostate and scalp but is also expressed in other tissues. The use of Finasteride 5mg / day for the treatment of BPH is well known. After six months we observe a decrease in prostate volume by 20 to 30% and also a decrease in total serum PSA concentration of approximately 50%. The use of Finasteride at 1mg / day for the treatment of MAA has been approved by the FDA in 1997. In 2007 a study evaluated the change in total serum PSA concentration in men over 40 years taking Finasteride 1 mg / day to treat MAA. The results showed a reduction in PSA values similar to that observed in patients treated of BPH. There are no prospective studies including younger patients. The aim of our study was to assess the changes in total serum PSA concentration, total serum testosterone concentration and prostate volume in patients younger than 40 years of age in use of Finasteride 1mg / day for MAA. We prospectively selected 52 patients with MAA and indication for treatment with Finasteride who met the inclusion criteria. Serum levels of total PSA and total testosterone and prostate volume, measured by transabdominal ultrasound, were obtained at baseline (T0) and one year after started the drug (T2). In the interval, 6 months after started drug, only serum total PSA concentration was measured (T1). The median value at baseline (T0), for total PSA, total testosterone and prostate volume was 0.398 ng / ml (0.14 to 0.78); 735.77 ng / dl (548-927) and 21.35 ml (15-31ml) respectively. A reduction of 9.21% on total PSA concentration was detected 6 months after started the drug (p = 0.001). After 12 months we observed a 10.51% decrease in total serum PSA concentration, when compared with the baseline value, (p <0.001). A reduction in the median value of prostate volume from 21.37 ml to 20.03 ml (p < 0.001) was also detected at the same period. There were no detectable changes in testosterone levels. They reported a decrease of 40% and 50% in total PSA concentration for groups between 40-49 and 50-59 of age respectively. In our study we observed lower reductions. Our finding may be explained by the fact that the epithelial component of the prostate gland has not yet started the hyperplasia process, so the conversion of testosterone into DHT by blocking 5AR by Finasteride would cause less impact. The fact that the values of plasma testosterone not have changed is not surprising since Finasteride is not considered an anti androgenic drug, it means that the synthesis of the testosterone is not affected by its use. Our study highlights important questions about how the adjustment of PSA values should be done in patients who began taking Finasteride 1mg / day before 40 years of age and present for prostate evaluation. Another point of interest is whether the hyperplasia of the epithelial component, observed during the aging process, could be inhibited by the use of Finasteride. This hypothesis can be corroborate by the fact that individuals with congenital deficiency of 5AR do not present alopecia or develop BPH. In conclusion the use of Finasteride 1mg /day reduces the total serum PSA value by 10,51% after one year. Prostate volume is also reduced by 6,3% in the same period.

Introdução: O diagnóstico precoce de câncer de próstata (CaP) é essencial para aumentar a sobrevida dos pacientes, mas os marcadores e métodos atuais não possuem sensibilidade e especificidade suficientes, tornando o diagnóstico ainda muito impreciso. Recentemente, as células tumorais circulantes (CTCs) têm surgido não como método de rastreio do CaP, mas sim como marcadores de prognóstico utilizando um arsenal de diversos alvos para a captura dessas células. Contudo, a busca por um método ou marcadores comuns para o rastreio, diagnóstico, prognóstico e monitoramento da doença ainda se apresenta com um dos principais objetivos técnico-científicos a ser alcançado. Objetivo: apresentar um novo marcador, o aptâmero A4 selecionado previamente por 3DCell SELEX na linhagem PC3, e avaliar sua capacidade de detectar CTCs por citometria de fluxo no sangue de pacientes com CaP virgens de tratamento e sob diferentes regimes terapêuticos. Material e métodos: o estudo avaliou 34 homens com CaP e 16 homens sem alterações prostáticas. Foi coletado o sangue em tubo com EDTA, e após proceder a lise de hemácias, as células nucleadas de cada paciente foram incubadas com o aptâmero A4 conjugado à biotina, e em seguida lavadas e incubadas com estreptoavidina-FITC para posterior análise em citometria de fluxo. Os percentuais de CTCs foram comparados entre os dois grupos de pacientes e correlacionados com idade, níveis de PSA, estadiamento e procedimentos terapêuticos adotados (bloqueio hormonal, radioterapia e cirurgia). O limite de detecção acima de 1% de CTCs foi considerado positivo, utilizando como base o percentual observado em todos os 16 controles negativos. Resultados: todos os pacientes foram diagnosticados como positivos independentemente do tempo de terapia ou do estadiamento, exceto um paciente sob bloqueio hormonal que não apresentou CTCs. O percentual de CTCs apresentou alta correlação com idade (R=0,75) e com os níveis de PSA (R=0,80) de forma exponencial, embora seis pacientes com altos índices de células circulantes apresentaram PSA<0,02ng/mL, considerados como falha bioquímica. Conclusão: nossos resultados preliminares indicam uma acurácia elevada de 98% e demonstra um grande potencial de aplicação dessa nova tecnologia diagnóstica tanto no rastreamento, quanto no monitoramento do tratamento do CaP, o qual deverá ser melhor investigado em população de risco. / Introduction: prostate cancer (PCa) early diagnosis is essential to boost patients’ life expectance. Although, current biomarkers and diagnosis methods do not present reliable sensibility and specificity, making the diagnosis rather imprecise. Recent methodologies have been using circulating tumor cells (CTCs), not for screening of PCa, but as prognosis indicators, employing a vast array of techniques to capture those cells. However, the search for a new biomarkers or diagnosis methods able to screen, diagnosis, assist in prognosis and in the disease monitoring still one of the major technical and scientific objectives to be achieved. Objective: To present a new biomarker for PCa, the aptamer A4, previous screened in the prostate cancer cell line PC3, using 3DCell SELEX. And to able to detect, by flow cytometry, CTCs in blood samples of PCa patients undergoing various treatment regimen. Material and methods: the study evaluated 34 PCa patients and 16 health controls. Blood samples were collected in EDTA tubes, and after erythrocytes lysis, nucleated cells were incubated with A4 aptamer conjugated with biotin, them the cells were washed and incubated with streptavidin-FITC for later flow cytometer analysis. Percentage of CTCs were compared between patient’s groups and correlated against age, PSA levels, staging and treatment regimen (hormonal blockade, radiotherapy and surgery). Detection limit above 1% of CTCs was considered positive, based on the percentage observed on all of the 16 negative controls. Results: all patients were positively diagnosed independently of therapy time or staging, except for one patient undergoing hormonal blockade therapy, which does not present detectable CTCs. CTCs percentage presented high correlation against age (R=0.75) and with PSA levels (R=0.80) with exponential behavior, although, six patients with high CTCs count presented PSA levels <0.02 ng/mL, and were considered was biochemical errors. Conclusion: Our preliminary results indicated high accuracy (98%) and demonstrate a potential application of this technology for diagnosis and screening, as well as in the monitoring of PCa evolution, which should be better investigated in the risk population. / Dissertação (Mestrado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Prostate cancer is the second cause of death in men by tumor, surpassed only by lung cancer. Its occurrence is estimated to be 51 to 100,000 cases per year. The increasing incidence levels observed may be partially explained by the evolution of diagnostic methods, quality of information systems and longer life expectancy. The identification of new cancer specific antigens and genes may provide important biomarkers for diagnosis and instruments for the development of new treatment strategies. The Phage Display technology may be able to select peptides with different aims, such as the discovery of mimetic antigens that are recognized by specific antibodies. Selected peptides may become potential tumor biomarkers for prostate cancer diagnosis. It could be possible to use this technology to identify proteins that are able to detect cancer earlier than the conventional methods, to predict disease staging, and to develop new treatment strategies based on more efficient biological targets. The immunization of SPF (specific pathogen free) male chickens with total proteins of tissues of prostate cancer has generated polyclonal specific IgY sera, which were used in biopanning procedures against random peptide libraries. Selected phages were characterized by sequencing and bioinformatics, and subsequently by dot immunoblotting and ELISA to validate their specificity. Selected peptides were mimotopes of putative proteins involved in the carcinogenesis process. These peptides were further tested for their possible use in the immune response diagnostics associated with tumor processes. In this work, we have also successfully developed a general immunosensor for diagnostics, performed on an exclusion liquid chromatography system based on a micro column resin separation, using the selected bacteriophages as carriers of antigens and antibodies. These phage are coupled to colored latex beads, which are activated with different chemical groups. The presence of phage in the process is of fundamental importance, once they favor the formation of the antigen-antibody complex, peptide-protein or peptide-substrate, amplifying the optical detection during chromatographic separation or by micro-agglutination in slides for optical microscopy detection. The new technology is practical and simple, and may also be used for detection of other biomolecules or chemical substances associated with infectious and genetic diseases, with high precision, sensitivity, specificity, and rapidity, using low sample volumes and presenting a low cost. / O câncer de próstata é a segunda causa de óbitos por câncer em homens, sendo superado apenas pelo câncer de pulmão. A ocorrência estimada é de 51 casos novos para cada 100 mil homens por ano para este tipo de câncer. O aumento observado nas taxas de incidência pode ser parcialmente justificado pela evolução dos métodos diagnósticos, pela melhoria na qualidade dos sistemas de informação do país e pelo aumento na expectativa de vida do brasileiro. A identificação de novos antígenos ou genes específicos do câncer de próstata pode prover novos biomarcadores e também fornecer instrumentos para o desenvolvimento de novas modalidades de tratamento. A tecnologia de Phage Display é capaz de selecionar peptídeos com diversas finalidades, como mimetizar antígenos reconhecidos por anticorpos. Peptídeos selecionados por esta técnica são potenciais marcadores tumorais para o diagnóstico do câncer de próstata. Por meio desta metodologia pode ser possível identificar proteínas capazes de detectar a resposta imune contra o tumor mais precocemente do que os métodos tradicionais, predizer o estadio atual do tumor, além de permitir o desenvolvimento de tratamentos mais eficientes. Pela imunização de galos SPF (livre de patógenos específicos) com proteínas totais de tecidos tumorais da próstata, foram obtidas IgY policlonais específicas que foram utilizadas no biopanning contra uma biblioteca de peptídeos recombinantes randômicos. Os fagos selecionados foram caracterizados por seqüenciamento e subsequentemente testados por dot immunoblotting e ELISA para validar a especificidade dos mesmos. Selecionou-se peptídeos que mimetizam proteínas prostáticas, possivelmente proteínas envolvidas no processo de tumorigênese. Esses peptídeos foram testados quanto a sua possível utilização no diagnóstico da resposta imune associada a processos tumorais. Neste trabalho, também foi desenvolvido com sucesso um imunossensor para diagnóstico que tem como base de detecção um sistema de cromatografia líquida por exclusão em micro colunas cromatográficas com bacteriófagos filamentosos carreadores de antígeno(s) e/ou anticorpo(s), selecionados por phage display, acoplados microesferas de látex coloridas, ativadas com diferentes grupamentos químicos. A presença do fago é de grande importância no processo, pois favorece a formação dos complexos antígeno-anticorpo, peptídeo-proteína ou peptídeo-substrato, ampliando a detecção ótica durante a separação por cromatografia ou por microaglutinação em microscopia ótica. A nova tecnologia pode também ser usada para a detecção de biomoléculas ou substâncias químicas associados a doenças infecciosas, parasitárias e genéticas, com rapidez, precisão, sensibilidade e reprodutibilidade, utilizando-se pequenos volumes de amostras e reagentes, apresentando praticidade e baixos custos. / Doutor em Genética e Bioquímica

A indicação de biópsia para o diagnóstico precoce do câncer prostático baseia-se na dosagem sérica do PSA e nos achados do toque retal. O PSA é uma kalecreina estando seus genes reguladores ligados aos andrógenos. Drogas que afetam o metabolismo dos andrógenos podem afetar a produção de PSA. A finasterida é uma droga sintética que inibe a conversão de testosterona em DHT pela enzima 5 AR. O uso da finasterida na dose de 5mg/dia para o tratamento da HPB causa redução do volume prostático de 20 a 30% e diminuição dos valores dos PSA em aproximadamente 50% do seu valor inicial após 6 meses. O uso da finasterida na dose de 1mg/dia para o tratamento da AAM foi aprovado pelo FDA em 1997. Um estudo realizado em 2007 avaliou a alteração do nível do PSA em homens com mais de 40 anos fazendo uso de finasterida 1mg/dia para tratamento da AAM. Os resultados revelaram redução dos valores do PSA semelhante à verificada nos pacientes portadores de HPB. Não existem estudos prospectivos sobre o tema incluindo pacientes mais jovens. O objetivo do nosso trabalho foi verificar as alterações da dosagem do PSA, da testosterona sérica total e do volume prostático em indivíduos com menos de 40 anos de idade com em uso de finasterida 1mg/dia. Selecionamos 52 pacientes que após avaliação inicial preenchiam os critérios de inclusão. Foram dosados os níveis séricos do PSA e da testosterona, e mensurado o volume prostático através da ultrassonografia transabdominal, no início do estudo (T0) e um ano após o uso da finasterida (T2). No intervalo, 6 meses após o início da droga, foi solicitada apenas nova dosagem de PSA (T1). O valor médio na avaliação inicial (T0) da dosagem do PSA, da testosterona total plasmática e do volume prostático mensurado pela ultrassonografia transabdominal foi de 0,398 ng/ml (0,14- 0,78); 735,77 ng/dl (548-927) e 21,35 ml (15-31ml) respectivamente. Foi observada uma redução do valor médio do PSA de 9,21% após 6 meses do uso da droga (p=0,001). Após 12 meses do uso da finasterida verificamos uma redução de 10,51% do valor do PSA em relação à dosagem inicial (p<0,001) e uma diminuição do valor médio do volume prostático 21,37 ml para 20,03 ml (p<0,001). Não foi detectada alterações nos níveis de testosterona. Diferentemente de estudos anteriores em que, em homens fazendo uso de finasterida 1mg/dia, houve redução de 40% e 50% dos valores do PSA nas faixas etárias de 40 a 49 anos e 50 a 59 anos, nosso trabalho revelou reduções inferiores. Nosso estudo traz importantes questionamentos em relação a como deve ser feita a correção dos valores do PSA nos pacientes que começaram a utilizar finansterida 1mg antes dos 40 anos de idade e que se apresentam para avaliação prostática. Outro ponto de interesse é se a hiperplasia do componente epitelial observada durante envelhecimento masculino poderia ser inibida pelo uso da finasterida desde a juventude, pois sabemos que indivíduos portadores de deficiência congênita de 5AR não apresentam alopecia e nem tão pouco desenvolvem HPB. / The indication of biopsy for early diagnosis of prostate cancer is based on serum PSA levels and digital rectal examination findings. PSA is a kalecreine and its regulatory genes are modulating by androgens. Drugs affecting the androgens metabolism can affect the production of PSA. Finasteride is a synthetic drug, which inhibits the conversion of testosterone to DHT by the enzyme 5 AR. There are two subtypes of 5AR enzymes, Type 1 that predominates in non-prostatic tissues such as liver and skin, and Type 2, which predominates in the prostate and scalp but is also expressed in other tissues. The use of Finasteride 5mg / day for the treatment of BPH is well known. After six months we observe a decrease in prostate volume by 20 to 30% and also a decrease in total serum PSA concentration of approximately 50%. The use of Finasteride at 1mg / day for the treatment of MAA has been approved by the FDA in 1997. In 2007 a study evaluated the change in total serum PSA concentration in men over 40 years taking Finasteride 1 mg / day to treat MAA. The results showed a reduction in PSA values similar to that observed in patients treated of BPH. There are no prospective studies including younger patients. The aim of our study was to assess the changes in total serum PSA concentration, total serum testosterone concentration and prostate volume in patients younger than 40 years of age in use of Finasteride 1mg / day for MAA. We prospectively selected 52 patients with MAA and indication for treatment with Finasteride who met the inclusion criteria. Serum levels of total PSA and total testosterone and prostate volume, measured by transabdominal ultrasound, were obtained at baseline (T0) and one year after started the drug (T2). In the interval, 6 months after started drug, only serum total PSA concentration was measured (T1). The median value at baseline (T0), for total PSA, total testosterone and prostate volume was 0.398 ng / ml (0.14 to 0.78); 735.77 ng / dl (548-927) and 21.35 ml (15-31ml) respectively. A reduction of 9.21% on total PSA concentration was detected 6 months after started the drug (p = 0.001). After 12 months we observed a 10.51% decrease in total serum PSA concentration, when compared with the baseline value, (p <0.001). A reduction in the median value of prostate volume from 21.37 ml to 20.03 ml (p < 0.001) was also detected at the same period. There were no detectable changes in testosterone levels. They reported a decrease of 40% and 50% in total PSA concentration for groups between 40-49 and 50-59 of age respectively. In our study we observed lower reductions. Our finding may be explained by the fact that the epithelial component of the prostate gland has not yet started the hyperplasia process, so the conversion of testosterone into DHT by blocking 5AR by Finasteride would cause less impact. The fact that the values of plasma testosterone not have changed is not surprising since Finasteride is not considered an anti androgenic drug, it means that the synthesis of the testosterone is not affected by its use. Our study highlights important questions about how the adjustment of PSA values should be done in patients who began taking Finasteride 1mg / day before 40 years of age and present for prostate evaluation. Another point of interest is whether the hyperplasia of the epithelial component, observed during the aging process, could be inhibited by the use of Finasteride. This hypothesis can be corroborate by the fact that individuals with congenital deficiency of 5AR do not present alopecia or develop BPH. In conclusion the use of Finasteride 1mg /day reduces the total serum PSA value by 10,51% after one year. Prostate volume is also reduced by 6,3% in the same period.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CHAPTER I - Prostate cancer is a common disease in the world and in some countries it is one of the main causes of male population mortality. Some molecular markers have been associated with prostate carcinogenesis. To observe changes in transcript levels of the AR, SRD5A2, KLK2, PSMA and PCA3 genes, the mRNA was analyzed in tissues with prostatic adenocarcinoma (PCa, N= 48) and benign prostatic hyperplasia (BPH, N= 25), performed through a differential multiplex RT-PCR assay. Significant differences were observed in the relative expression of these genes between cancerous and non-cancerous tissues. The optical density ratio of the cDNA amplicons between PCa and BPH for the AR gene was 1.6-fold higher for the prostatic adenocarcinoma. On the other hand, the SRD5A2 mRNA levels were associated with BPH and were 1.4-fold higher than that of PCa. For KLK2, PSMA and PCA3, the transcriptional levels were respectively, 1.9-, 1.9- and 5-fold higher in PCa than those in BPH tissues. Of the diagnostics tests carried through individually, the PCA3 gene was that presented higher sensitivity and accuracy, and the inclusion of the serum PSA improved the sensitivity (of 76 to 92%), positive preditive value (of 85 to 94%), negative preditive value (of 60 to 62%) and accuracy (of 74 to 78%). The results suggest that the higher AR, KLK2, PSMA, and PCA3 and/or reduced SRD5A2 genes expression in prostatic tissues may indicate the occurrence of prostate adenocarcinoma; however the PCA3 and serum PSA analysis together are highly promising as auxiliary method in the diagnosis of this cancer. CHAPTER II - Purpose: Prostate cancer (PCa) is the most commonly diagnosed malignancy in men, and it consists of multifactorial and multifocal events. Due to the complexity of the disease process, which includes genome alterations, local invasion, micrometastatic cell extravasations to circulation, invasion of secondary organ tissues, and resistance to hormonal blockage, many markers must be used to represent the multiple and variable events that lead to cancer development. The low specificity of the unique serum marker for prostate cancer diagnostics, PSA, has leaded us to investigate four potential markers in the peripheral blood of patients by detecting their mRNA levels and associating them to clinical parameters. Methods: The expression levels of the KLK2, KLK3, PCA3 and PSMA transcripts were determined by Nested RT-PCR. Patients with PCa (99) and with benign prostatic hyperplasia (BPH, 36), and healthy volunteers (104) were investigated. Results: Significant differences for the RNA relative levels have been found for the KLK2, PCA3 and PSMA transcripts between PCa and BPH patients or healthy volunteers. The KLK2 and PSMA levels also presented a positive association (P<0.05) with extra-prostatic disease (pT3). The combined positive RT-PCR Nested for the KLK2, PCA3, PSMA genes with serum PSA higher than 4ng/mL presented a 10-fold higher chance of cancer occurrence than healthy controls, with sensitivity, specificity and positive predictive value of 57%, 89% and 93%, respectively. Conclusions: The combined analysis of KLK2, PCA3 and PSMA transcripts may become a useful tool for the discrimination of PCa patients from those with benign disease or healthy individuals. Additionally, the KLK2 and PSMA transcripts may also be used as prognostic markers for the presence of extra-capsular disease and assisting in the prediction of the post-operative outcome. CHAPTER III - Purpose: Transcripts of PCA3/DD3 gene are at the moment the most specific molecule found in prostate cancer specimens. This mRNA can be detected in important sample targets for clinical analyses, such as prostatic tissues, urine after prostatic massage, and the peripheral blood. Methods: The present study evaluated the PCA3 gene expression in prostatic tissues and in peripheral blood of BPH and PCa patients, by RT-PCR assays, and based on its detection together with other clinical parameters, we proposed a model for molecular monitoring in order to improve diagnosis as an auxiliary technology. Results: The concomitant use of PCA3 transcript detection in the peripheral blood and in prostate tissues has improved diagnosis, with sensitivity and an accuracy of 77%. For the molecular staging, patients have been classified as: localized disease (PBL-; negative PCA3) and circulating tumors cells disease (PBL+; positive PCA3). The higher frequencies of PBL- had been observed in T1-T2 stages (75%); on the other hand, the higher PCA3 positivity was observed for the T3-T4 staging (43%), while the T1-T2 stages presented 25% positivity. A correlation was found between the molecular staging and serum PSA < 10ng/mL before surgery, and approximately 60% of patients with T3-T4 stages that presented biochemical failure after radical prostatectomy presented a positive PCA3 result (P= 0.05), with an odds ratio of 16-fold higher for the possibility of disease recurrence in relation to the T1-T2 patients, and an accuracy of 82%. Conclusion: These data demonstrated the importance of the PCA3 gene as an auxiliary method in prostate cancer diagnosis, by distinguishing PCa from BPH patients, and also demonstrated its prognostic value in recurrent disease for post-operative patients. CHAPTER IV - Approximately 98% of all the products transcribed in the human genome correspond to non coding RNAs (ncRNA). Many ncRNA functions are attributed to this structural particularity given mainly for the secondary structures formed from its linear sequence of bases. Among the ncRNA types are tRNA, rRNA, small nuclear RNA, small nucleolar RNA, small interference RNA (siRNA), microRNA (miRNA) and catalytic RNAs (ribozymes). The bioinformatics has supplied useful tools in the prediction of optimal or suboptimal secondary structures allowing the design of interference RNA as miRNAs or siRNAs. In human, miRNAs have been associated with the development of diverse complex diseases as cancer. The PCA3 (DD3) gene was molecularly characterized as cancer and prostate specific, and its transcripts are non-coding, once no peptide products have been found. Due to its structural characteristics, the PCA3 gene belongs thus to the increasing family of ncRNA. In the present work, four new variant molecules of the PCA3 gene have been sequence characterized and their frequencies demonstrated in prostate cancer and in benign prostatic hyperplasia patients, as well as in healthy individuals. We have also investigated and predicted the putative secondary structures formed in order to elucidate its role in prostate cancer biology. No association has been found between the frequency of these molecules and prostate pathologies (PCa or BPH). On the other hand, PCA3 variants were found in 10% (12/115) of cases in the general population. Similar analyses of the possible polypeptides of these molecules demonstrated that it remains as a non-coding RNA, and introns presents in the first, second and fourth variants suggesting a possible role as a miRNA with intracellular activity to these molecules to the PCA3 gene. In prostatic tissues, 100% of the prostate cancer cases presented the RNA molecule with an exon 2 splicing. However, further investigation must be carried out to demonstrate the true role of these splicing variants in prostate tumors and in other pathologies, once these molecules have been preferentially found in the peripheral blood. / CAPÍTULO I - O câncer de próstata é uma doença comum no mundo e já assumiu em alguns países uma das principais causas de mortalidade da população masculina. Vários marcadores moleculares têm sido associados à gênese do câncer de próstata. A fim de demonstrar a expressão diferencial dos níveis transcricionais dos genes AR, SRD5A2, KLK2, PSMA e PCA3 em doenças prostáticas, o RNAm foi analisado em tecidos com adenocarcinoma prostático (CaP, N= 48) e hiperplasia prostática benigna (HPB, N= 25) por meio da técnica RT-PCR multiplex semi-quantitativa. Foram observadas diferenças significativas na expressão relativa desses genes entre os tecidos cancerosos e nãocancerosos. A taxa de densidade ótica entre os amplicons para cDNA provenientes do gene AR foi 1.6 vezes maior no adenocarcinoma prostático. Por outro lado, os níveis de RNAm do gene SRD5A2 foi associado com a HPB e foi 1.4 vezes maior do que no CaP. Para os genes KLK2, PSMA e PCA3, os níveis transcricionais foram respectivamente, 1.9, 1.9 e 5 vezes maior no câncer comparado a tecidos benignos. Dos testes diagnósticos realizados, o gene PCA3 individualmente foi o que apresentou as melhores sensibilidade e acurácia, sendo que a inclusão das medidas de PSA sérico melhorou a sensibilidade (de 76 para 92%), o valor preditivo positivo (de 85 para 94%), o valor preditivo negativo (de 60 para 62%) e a acurácia (de 74 para 78%). Os dados sugerem que a maior expressão dos genes AR, KLK2, PSMA e PCA3 ou expressão reduzida do gene SRD5A2 em tecidos prostáticos podem indicar a ocorrência do adenocarcinoma da próstata, sendo que as análises do gene PCA3 juntamente aos do PSA sérico são altamente promissores como método auxiliar no diagnóstico desse tipo de câncer. CAPÍTULO II - O câncer de próstata (CaP) e o mais comumente diagnosticado na população masculina e consiste de eventos multifatoriais e multifocais. Devido a complexidade da doença, a qual inclui alterações genômicas, invasão local, liberação de células micrometastáticas para a circulação, invasão secundaria de tecidos de outros órgãos, e resistência ao bloqueio hormonal, muitos marcadores podem ser usados para representar os eventos múltiplos e variáveis que levam ao desenvolvimento do câncer. A baixa especificidade do único marcador para diagnostico do câncer de próstata, PSA, tem nos levado a investigar quatro potenciais marcadores no sangue periférico de pacientes pela detecção de seus níveis de RNAm e associá-los a parâmetros clínicos. Os níveis de expressão dos transcritos do KLK2, KLK3, PCA3 e PSMA foram avaliados pela RT-PCR Nested, em pacientes com CaP (99), com hiperplasia prostática benigna (HPB, 36) e voluntários saudáveis (104). Diferenças significativas foram encontradas para a expressão dos genes KLK2, PSMA e PCA3 entre os pacientes com CaP e os pacientes com HPB ou voluntários saudáveis. Os níveis do KLK2 e PSMA também apresentaram associação positiva (P<0.05) com doença extra-prostática (pT3). A RT-PCR Nested positiva combinada para os genes KLK2, PCA3 e PSMA com PSA sérico maior que 4ng/mL apresentou uma chance 10 vezes maior de ocorrência do câncer comparado aos controles saudáveis, com sensibilidade, especificidade e acurácia de 57%, 89% e 93%, respectivamente. A análise combinada dos genes KLK2, PCA3 e PSMA pode ser uma ferramenta útil na distinção de pacientes com CaP daqueles com doença benigna ou de indivíduos saudáveis. Ainda, a analise dos transcritos KLK2 e PSMA podem ser usados como marcadores prognósticos para a presença de doença extra-capsular e auxiliando na predição de recidiva da doença no pós-operatório. CAPÍTULO III - Os transcritos do gene PCA3/DD3 são até o momento as moléculas mais específicas encontradas em espécimes de câncer de próstata. Esses RNAm podem ser detectados em importantes alvos para a análise clínica como tecidos prostáticos, na urina após massagem prostática e em sangue periférico. O presente estudo avaliou a expressão do gene PCA3 em tecidos prostáticos e em sangue periférico de pacientes com HPB e CaP, por técnicas de RT-PCR, e baseado na sua detecção juntamente com os parâmetros clínicos, foi proposto um modelo de estadiamento molecular como técnica assessória para melhor o diagnóstico da doença. O uso concomitante da detecção dos transcritos do gene PCA3 no sangue periférico e no tecido prostático melhorou o diagnóstico, com sensibilidade e acurácia de 77%. Para o estadiamento molecular, os pacientes foram classificados como contendo a doença localizada (PBL-) e em doença com células tumorais circulantes (PBL +). Maiores freqüências de tumor localizado pelo estadiamento molecular foram observadas nos estadios T1-T2 (75%), enquanto que 25 e 43% dos cânceres T1-T2 e T3-T4, respectivamente, apresentaram PCA3 positivo (células circulantes). Uma correlação foi encontrada para o estadiamento molecular para doença localizada e PSA sérico pré-cirúrgico < 10ng/mL, e aproximadamente 60% dos pacientes TNM T3-T4 que apresentaram falha bioquímica após a cirurgia radical apresentaram RTPCR positiva do PCA3 (P= 0.05), com um Odds Ratio 16 vezes maior para a possibilidade de recorrência da doença em relação aos pacientes T1-T2 e uma acurácia de 82%. Esses dados demonstram a importância da detecção do gene PCA3 como método no diagnóstico do câncer de próstata, por distinguir pacientes com CaP daqueles com HPB, e também demonstrando seu valor prognóstico na doença recorrente no pósoperatório dos pacientes. CAPÍTULO IV - Aproximadamente 98% de todos os produtos transcritos do genoma humano correspondem a RNAs não codificantes (RNAnc). Muitas funções dos RNAnc são atribuídas a suas particularidades estruturais dadas principalmente pelas estruturas secundárias formadas a partir da sua sequência linear de bases. Dentre os tipos de RNAnc estão os RNAt, RNAr, small nuclear RNA, small nucleolar RNA, small interference RNA (siRNA), microRNA (miRNA) e RNAs catalíticos (ribozimas). A bioinformática tem fornecido ferramentas úteis na predição de estruturas secundárias ótimas ou subótimas permitindo o design de RNAs de interferência como os miRNAs ou siRNAs. Em humanos, os miRNAs tem sido associados ao desenvolvimento de diversas doenças complexas como o câncer. O gene PCA3 (DD3) foi molecularmente caracterizado como câncer- e próstata- específico e os seus RNAs são os responsáveis por essa característica, isso porque nenhum produto protéico tem sido encontrado para esse gene. Devido às suas características estruturais, o gene PCA3, pertence assim à crescente família de RNAnc. No presente trabalho foi analisado as freqüências de quatro moléculas variantes do gene PCA3, além das anteriormente reportadas, como também foram preditas as suas estruturas secundárias na tentativa de elucidar o seu papel na biologia do câncer de próstata. Nenhuma associação foi encontrada entre a freqüência dessas moléculas e as patologias da próstata como hiperplasia benigna ou câncer, sendo que na população geral analisada essas variantes foram encontradas em apenas 10% (12/115) dos casos. As análises de homologia de possíveis polipeptídeos para essas moléculas demonstram que permanece o papel de RNA não-codificante para o gene PCA3. Ainda, a presença de introns nas variantes 1, 2 e 4 podem sugerir um papel intracelular de miRNA para essas moléculas do gene PCA3. Nos tecidos prostáticos, 100% dos casos de câncer foi representando pela molécula com splicing do exon 2. Contudo, para as variantes de splicing, novas pesquisas deverão ser realizadas incluindo outras patologias além das doenças prostáticas e outros tipos tumorais para verificar o real impacto dessas moléculas, uma vez que foram encontradas preferencialmente no sangue periférico. / Doutor em Genética e Bioquímica