No description available.

SUMMARYHuman papillomaviruses (HPV) are small, non-enveloped viruses with a dsDNA genome. About 40 HPV types infect the mucosa and skin of the anogenital tract, and they are further subdivided into low-risk HPV (LR-HPV) and high-risk HPV (HR-HPV). Long-term, persistent infections with the latter type could result in the development of cervical cancer. Cervical cancer is the second most prevalent cancer worldwide, and the third leading cause of cancer-related deaths in women. HR-HPV DNA is frequently found integrated in cervical carcinoma tissue. Thus, HR-HPV integration is considered to be mechanistically linked to virus-promoted malignancy. Several complex and sometimes inter-linked signal transduction pathways, collectively termed as the DNA Damage Response (DDR), act to sense damage incurred to DNA and ultimately promote its repair. The central players of the DDR are three proteins of the phosphatidylinositol 3-kinase-like protein kinase (PIKK) family, ataxia telangiectasia mutated (ATM), ataxia telangiectasia and Rad3-related (ATR) and DNA protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs). Also crucial to the DDR are members of the poly(ADP)ribose polymerase family (PARP). Interactions between histones modified by PARP enzymes, the PARP enzymes themselves and the X-ray repair cross-complementing protein (XRCC-1), are important for efficient DNA repair. Reversible acetylation of histones plays a key role in the regulation of gene expression and in the DDR. The acetylation of histones, as well as that of numerous other cellular proteins, is carried out by histone acetyl transferases (HAT). This enzymatic process exists in a tightly-regulated equilibrium with lysine deacetylation, which is catalyzed by histone deacetylases (HDAC). HDAC modulate the expression and/or function of key proteins implicated in cancer. In addition, many HDAC are overexpressed in most cancers. Various small-molecule inhibitors of HDAC have been developed. HDAC inhibitors (HDACi) have been shown to promote cancer cell cycle arrest, differentiation and apoptosis. In addition, HDACi are well-documented for their synergistic or additive effects on DNA-damaging agents used in cancer therapy. In spite of a growing body of research however, the cellular and molecular mechanisms behind this phenomenon have not yet been fully uncovered. We evaluated the impact of several pan-HDACi and HDACi analogues on the extrachromosomal and genomically-integrated HPV-16 LCR-driven transcription in various cell lines. Using a classical reporter construct strategy, we report that the pan-HDACi Trichostatin A (TSA), valproate (VPA) and sodium butyrate (NaB) are potent inducers of transcription from the HPV-16 long control region (LCR) in its extrachromosomal form. This effect of HDACi was at least in part mediated by three binding sites of members of the AP-1 family of transcription factors within the viral LCR. HDACi analogues 1 through 6 did not modulate extrachromosomal HPV-16 LCR transcription in a statistically-significant way. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

No description available.

A esquistossomose é um grave problema de saúde pública, com alta mortalidade e morbidade em países endêmicos, causada pelo verme trematódeo do gênero Schistosoma. O praziquantel é a única droga disponível para tratamento da doença, é usada em larga escala para tratamento de populações de áreas endêmicas, porém não previne a reinfecção e tem efeito somente em vermes adultos. Drogas estudadas em câncer como inibidores de histona deacetilases (iHDACs) modificam o padrão epigenético da célula desencadeando a morte celular, e em Schistosoma mansoni já foi mostrado que a inibição de HDACs além de aumentar a acetilação de histonas alterou o fenótipo de miracídios e provocou morte em esquistossômulos e vermes adultos. O presente estudo investigou o efeito do iHDAC Trichostatin A (TSA) na regulação da transcrição gênica em esquistossômulos, detectando por meio de ensaios de microarray centenas de genes diferencialmente expressos, relacionados a replicação de DNA, metabolismo e complexos modificadores de histonas. A inibição de HDAC em vermes adultos levou a um aumento da acetilação nas marcas de histonas H3K9ac, H3K14ac e H4K5ac relacionadas à indução de transcrição. Com imunoprecipitação de cromatina seguida de PCR (ChIP-qPCR) detectou-se o aumento de deposição de H3K9ac e H3K14ac na região promotora de genes com expressão aumentada ou diminuída, porém a marca de repressão H3K27me3 não sofreu alteração na região promotora de nenhum gene analisado. Análises adicionais indicaram um conjunto de genes diferencialmente expressos que codificam proteínas histone readers, que fazem parte de complexos modificadores de histonas, como EED capaz de identificar a marca de repressão H3K27me3 e regular a atividade de EZH2, apontando um novo alvo terapêutico. O efeito sinérgico entre iHDAC e um iEZH2 foi testado e detectou-se o aumento da mortalidade de esquistossômulos. A estrutura de SmEZH2 foi modelada por homologia e usada para análises computacionais que sugeriram uma alta afinidade de ligação de SmEZH2 com o iEZH2, abrindo uma perspectiva de desenvolvimento de novas drogas específicas para tratamento da esquistossomose. / Schistosomiasis is a serious public health problem, with high mortality and morbidity in endemic countries, caused by trematode worms of the genus Schistosoma. Praziquantel is the only available drug for treatment of the disease; it is used extensively to treat populations in endemic areas, but does not prevent reinfection and is effective only in adult worms. Drugs studied in cancer as histone deacetylase inhibitors (iHDACs) modify the epigenetic status of the cell, triggering cell death, and it has been shown in Schistosoma mansoni that inhibition of HDACs increase histone acetylation, alter the phenotype of miracidia and cause death in schistosomules and adult worms. The present study investigated the effect of iHDAC Trichostatin A (TSA) on the regulation of gene transcription in schistosomules, detecting by means of microarray assays hundreds of differentially expressed genes related to DNA replication, metabolism and histone remodeling complexes. Inhibition of HDAC in adult worms led to an increase in histone acetylation marks H3K9ac, and H3K14ac H4K5ac related to transcriptional induction. With chromatin immunoprecipitation followed PCR (ChIP-qPCR) we detected an increased deposition of H3K9ac and H3K14ac at the promoter region of genes with increased or decreased expression, but the repressive mark H3K27me3 was not changed at all analyzed gene promoter regions. Additional analysis indicated a set of differentially expressed genes that encode histone reader proteins that are part of histone modifier complexes such as EED, which is able to identify the repression mark H3K27me3 and to regulate EZH2 activity, pointing to a new therapeutic target. The synergistic effect between iHDAC and one iEZH2 has been tested and found to cause an increase in schistosomules mortality. The SmEZH2 structure was modeled by homology and used for computational analyses, which suggested a high affinity binding of SmEZH2 with iEZH2, opening the opportunity for development of new specific drugs for treatment of schistosomiasis.

A esquistossomose é um grave problema de saúde pública, com alta mortalidade e morbidade em países endêmicos, causada pelo verme trematódeo do gênero Schistosoma. O praziquantel é a única droga disponível para tratamento da doença, é usada em larga escala para tratamento de populações de áreas endêmicas, porém não previne a reinfecção e tem efeito somente em vermes adultos. Drogas estudadas em câncer como inibidores de histona deacetilases (iHDACs) modificam o padrão epigenético da célula desencadeando a morte celular, e em Schistosoma mansoni já foi mostrado que a inibição de HDACs além de aumentar a acetilação de histonas alterou o fenótipo de miracídios e provocou morte em esquistossômulos e vermes adultos. O presente estudo investigou o efeito do iHDAC Trichostatin A (TSA) na regulação da transcrição gênica em esquistossômulos, detectando por meio de ensaios de microarray centenas de genes diferencialmente expressos, relacionados a replicação de DNA, metabolismo e complexos modificadores de histonas. A inibição de HDAC em vermes adultos levou a um aumento da acetilação nas marcas de histonas H3K9ac, H3K14ac e H4K5ac relacionadas à indução de transcrição. Com imunoprecipitação de cromatina seguida de PCR (ChIP-qPCR) detectou-se o aumento de deposição de H3K9ac e H3K14ac na região promotora de genes com expressão aumentada ou diminuída, porém a marca de repressão H3K27me3 não sofreu alteração na região promotora de nenhum gene analisado. Análises adicionais indicaram um conjunto de genes diferencialmente expressos que codificam proteínas histone readers, que fazem parte de complexos modificadores de histonas, como EED capaz de identificar a marca de repressão H3K27me3 e regular a atividade de EZH2, apontando um novo alvo terapêutico. O efeito sinérgico entre iHDAC e um iEZH2 foi testado e detectou-se o aumento da mortalidade de esquistossômulos. A estrutura de SmEZH2 foi modelada por homologia e usada para análises computacionais que sugeriram uma alta afinidade de ligação de SmEZH2 com o iEZH2, abrindo uma perspectiva de desenvolvimento de novas drogas específicas para tratamento da esquistossomose. / Schistosomiasis is a serious public health problem, with high mortality and morbidity in endemic countries, caused by trematode worms of the genus Schistosoma. Praziquantel is the only available drug for treatment of the disease; it is used extensively to treat populations in endemic areas, but does not prevent reinfection and is effective only in adult worms. Drugs studied in cancer as histone deacetylase inhibitors (iHDACs) modify the epigenetic status of the cell, triggering cell death, and it has been shown in Schistosoma mansoni that inhibition of HDACs increase histone acetylation, alter the phenotype of miracidia and cause death in schistosomules and adult worms. The present study investigated the effect of iHDAC Trichostatin A (TSA) on the regulation of gene transcription in schistosomules, detecting by means of microarray assays hundreds of differentially expressed genes related to DNA replication, metabolism and histone remodeling complexes. Inhibition of HDAC in adult worms led to an increase in histone acetylation marks H3K9ac, and H3K14ac H4K5ac related to transcriptional induction. With chromatin immunoprecipitation followed PCR (ChIP-qPCR) we detected an increased deposition of H3K9ac and H3K14ac at the promoter region of genes with increased or decreased expression, but the repressive mark H3K27me3 was not changed at all analyzed gene promoter regions. Additional analysis indicated a set of differentially expressed genes that encode histone reader proteins that are part of histone modifier complexes such as EED, which is able to identify the repression mark H3K27me3 and to regulate EZH2 activity, pointing to a new therapeutic target. The synergistic effect between iHDAC and one iEZH2 has been tested and found to cause an increase in schistosomules mortality. The SmEZH2 structure was modeled by homology and used for computational analyses, which suggested a high affinity binding of SmEZH2 with iEZH2, opening the opportunity for development of new specific drugs for treatment of schistosomiasis.

O glioblastoma (GBM) é considerado um dos tumores mais agressivos do sistema nervoso central (SNC). Mesmo com o uso de protocolos modernos de tratamento o prognóstico se mantém bastante reservado, sendo que crianças com GBM apresentam uma sobrevida média de 12 a 15 meses. Mecanismos epigenéticos podem interferir no processo de carcinogênese, sendo que a acetilação do DNA pode modular a expressão de genes que atuam no controle do ciclo celular, contribuindo assim para o desenvolvimento e progressão de neoplasias. Estudos clínicos demonstram que inibidores de histonas deacetilases (HDACs), em monoterapia ou combinados a outros agentes antineoplásicos, são clinicamente ativos e bem tolerados no tratamento de uma ampla variedade de tumores. Estes inibidores podem sensibilizar a resposta celular à irradiação ionizante, possibilitando uma redução nas doses-padrão utilizadas, minimizando os efeitos colaterais a curto e longo prazo. A radiação ionizante induz dano no DNA e é geralmente aceito que quebras da dupla-fita (DSBs) é o tipo de lesão mais severa relacionada à sobrevivência celular e preservação da integridade genômica. No presente estudo, avaliamos o potencial efeito radiosensibilizante do PCI-24781, um novo e potente pan-inibidor de HDAC nas linhagens celulares de GBM pediátrico SF188 e KNS42. Foram comparadas as taxas de proliferação celular, clonogenicidade e apoptose das linhagens SF188 e KNS42 com ou sem tratamento com PCI-24781. Também foram comparadas as taxas de clonogenicidade das linhagens SF188 e KNS42 que foram irradiadas com ou sem tratamento prévio com PCI-24781. Adicionalmente, foram avaliados os efeitos do PCI-24781 na expressão de algumas das principais proteínas responsáveis pelo reparo de quebras da dupla-fita ocasionadas pela irradiação. Para os ensaios de proliferação celular foram utilizados os tempo de 24, 48, 72 e 96h, para apoptose, 48h e para capacidade clonogênica sem irradiação o tempo de 48h, em diferentes doses de PCI-24781 (0,25 - 16 M). O inibidor bloqueou significativamente a proliferação celular (p<0,05), induziu morte por apoptose (p<0,05) e reduziu a capacidade na formação de colônias (p<0,001) em ambas as linhagens. No ensaio para avaliação da radiosensibilidade, foram utilizadas as doses do IC30 11 de cada linhagem do ensaio clonogênico seguida de diferentes doses de irradiação. Ambas as linhagens apresentaram uma significativa (p<0,001) diminuição na formação de colônias em todas as doses de irradiação. A linhagem mais resistente à droga, SF188 foi escolhida para estudo do reparo de quebras da dupla-fita ocasionadas pela irradiação. As expressões da proteína Rad51, importante na via de reparo por recombinação homóloga (HR), e das proteínas DNA-PKcs, Ku70 e Ku86, importantes na via de reparo por união terminal não-homóloga (NHEJ) apresentaram uma maior diminuição quando a linhagem irradiada foi previamente tratada com PCI-24781 em comparação à radioterapia exclusiva. Estes achados demonstram que o inibidor de histona PCI-24781 apresenta um importante papel como agente radiosensibilizante, comprometendo o reparo das quebras de dupla-fita em células de GBM pediátrico tratadas com radioterapia. / Glioblastoma (GBM) is considered one of the most aggressive tumors to affect the central nervous system (CNS). Even employing modern treatment protocols the prognosis remains very poor, with children affected by GBM presenting a median survival rate of 12 to 15 months. Epigenetic mechanisms may interfere with the process of tumorigenesis, and DNA acetylation can modulate the expression of genes that contribute in cell cycle control and participate to the development and progression of cancer. Clinical studies demonstrate that histone deacetylase inhibitors (HDACs), alone or in combination with other antineoplastic agents, are clinically active and well tolerated in the treatment of a wide variety of tumors. These inhibitors may sensitize the cellular response to ionizing radiation, enabling the reduction in standard doses of radiation, ultimately minimizing both short and long-term side effects. Ionizing radiation induces DNA damage and it is generally accepted that the double-stranded breaks (DSBs) is the most severe type of injury related to cell survival and preservation of genomic integrity. In the present study, we evaluated the potential radiosensitizer effect of PCI-24781, a novel potent pan-HDAC inhibitor in the pediatric GBM cell lines SF188 and KNS42. We compared the cell proliferation rates, apoptosis of clonogenicity of KNS42 and SF188, with or without treatment with PCI-24781. Moreover, clonogenicity rates were compared between cell lines that were irradiated with or without prior treatment with PCI-24781 Additionally, we evaluated the effects of PCI-24781 in the expression of some of the major proteins responsible for the repair of double-stranded breaks caused by the irradiation. For the cell proliferation assays, the times of 24, 48, 72 and 96 hours were used, for apoptosis, the time of 48h and clonogenic capacity without irradiation, the time of 48h, and different doses of PCI-24781 (0,25 - 16 M). The inhibitor significantly blocked cell proliferation (p<0,05), inducing cell death by apoptosis (p<0,05) and reducing the colony forming ability (p<0,001) of both lineages. In the assays to evaluate the radiosensitivity , the IC30 doses of the clonogenic assays were used for each cell-line after different doses of irradiation. Both lineages showed a significant decrease (p<0,001) in colony formation at all doses of irradiation. The most resistant cell-line to the drug, SF188, was 13 chosen to study the double-strand breaks repair caused by irradiation. The Rad51 protein levels, critical for homologous recombination (HR), and the DNA-PKcs proteins Ku70 and Ku86, important for DNA repair through non-homologous end joining (NHEJ) showed significant decrease in expression when cell-line was treated with PCI-24781 prior to radiotherapy. These data demonstrates that the histone deacetylase inhibitor PCI-24781 plays an important role as a radiosensitizer agent, compromising the repair of double-strand breaks in pediatric GBM cells following irradiation.

O desenvolvimento tumoral é um processo que compreende diversas etapas e consiste no desenvolvimento progressivo de células normais para um estado neoplásico através de diversas mudanças bioquímicas e fenotípicas. Entre as principais marcas do câncer estão a capacidade de invasão tecidual e metástase. A metástase é responsável por, aproximadamente, 90% das mortes causadas por câncer. Assim, os métodos mais efetivos para a melhoria dos índices de morbidade e mortalidade relacionados ao câncer são a detecção precoce, a prevenção e o tratamento da metástase. O processo de EMT, que ocorre naturalmente durante a embriogênese e reparo tecidual, está envolvido também na progressão e metástase do câncer. A EMT induz alterações celulares e microambientais complexas que resultam na aquisição de um fenótipo mesenquimal pelas células epiteliais, juntamente com um aumento das capacidades migratórias e invasivas celulares. A EMT pode ser induzida por diversos fatores extracelulares, como os fatores de crescimento TGF?, EGF, HGF e PDGF. Além disso, a superexpressão de fatores de transcrição como SNAIL, SLUG, ZEB1 e TWIST1 também é capaz de induzir a EMT in vitro. A fim de ampliar o conhecimento dos mecanismos envolvidos no processo de EMT a nível de proteínas, foram realizadas neste trabalho análises de alterações proteômicas em diferentes modelos de indução da EMT na linhagem de adenocarcinoma de mama MCF7, sendo eles a superexpressão do FT SNAIL, o tratamento com o inibidor de histonas deacetilases SAHA e o tratamento com o fator de crescimento EGF. A análise proteômica detalhada por LC-MS/MS das frações subcelulares de núcleo, citoplasma e membrana das células superexpressando SNAIL gerou uma lista de proteínas reguladas relacionadas com o processo de EMT e que foram avaliadas nos demais modelos de indução. Entre essas, a proteína HDAC1, que teve seus níveis diminuídos pela superexpressão de SNAIL. O tratamento da linhagem MCF7 com o inibidor de histonas deacetilases SAHA demonstrou uma correlação positiva com o aumento dos níveis de SNAIL nas células MCF7, sugerindo um cross-talk entre ambas as proteínas. Além disso, otratamento com SAHA induziu alterações celulares e proteicas que também sugerem a indução do processo de EMT nas células MCF7. Por fim, o tratamento com o fator de crescimento EGF também foi capaz de induzir a EMT nas células MCF7 e apresentou envolvimento na regulação do ciclo celular, alterações de proteínas em comum com os demais tratamentos e regulação diferencial de proteínas entre os subcompartimentos, indicando similaridades entre os processos e potenciais mecanismos de translocação subcelular. Em conclusão, este estudo relevou proteínas alvo relacionadas à EMT, abrindo possibilidades para tentar alterar processos relacionados à progressão tumoral e ao processo metastático. / Tumor development is a process comprising several steps and consists in the progressive development of normal cells into a neoplastic state through various biochemical and phenotypic changes. Among the major marks of cancer are the capacity for tissue invasion and metastasis. Metastasis accounts for approximately 90% of cancer deaths. Thus, the most effective methods for improving cancer-related morbidity and mortality rates are early detection, prevention and treatment of metastasis. The EMT process, which occurs naturally during embryogenesis and tissue repair, is also involved in cancer progression and metastasis. EMT induces complex cellular and microenvironmental changes that result in the acquisition of a mesenchymal phenotype by epithelial cells, together with an increase in migratory and invasive cellular capacities. EMT can be induced by various extracellular factors, such as TGF?, EGF, HGF and PDGF. In addition, overexpression of some transcription factors such as SNAIL, SLUG, ZEB1 and TWIST1 is also capable of inducing EMT in vitro. In order to increase the knowledge of the mechanisms involved in the EMT process, we performed proteomic analysis in different models of EMT induction in the MCF7 breast adenocarcinoma cell line, which were the overexpression of SNAIL, treatment with the histone deacetylase inhibitor SAHA and treatment with the growth factor EGF. The detailed proteomic analysis by LC-MS/MS of the subcellular fractions of nucleus, cytoplasm and membrane of the overexpressing SNAIL cells generated a list of regulated proteins related to the EMT process and that were evaluated in the other models of induction. Among these, the HDAC1 protein, which had its levels decreased by SNAIL overexpression. Treatment of the MCF7 cell line with the histone deacetylase inhibitor SAHA showed a positive correlation with the increase of SNAIL levels, suggesting a cross-talk between both proteins. In addition, SAHA treatment induced cellular and protein alterations that also suggest the induction of the EMT process in MCF7 cells. Finally, the treatment with the growth factor EGF was also able to induce the EMT in MCF7 cells and showed involvement in the regulation of the cell cycle, changes in proteins in common with the other treatments and differential regulation of proteins among thesubcompartiments, indicating similarities between the processes and potential mechanisms of subcellular translocation. In conclusion, this study revealed target proteins related to EMT, opening possibilities to try to alter processes related to tumor progression and metastatic process.

O desenvolvimento tumoral é um processo que compreende diversas etapas e consiste no desenvolvimento progressivo de células normais para um estado neoplásico através de diversas mudanças bioquímicas e fenotípicas. Entre as principais marcas do câncer estão a capacidade de invasão tecidual e metástase. A metástase é responsável por, aproximadamente, 90% das mortes causadas por câncer. Assim, os métodos mais efetivos para a melhoria dos índices de morbidade e mortalidade relacionados ao câncer são a detecção precoce, a prevenção e o tratamento da metástase. O processo de EMT, que ocorre naturalmente durante a embriogênese e reparo tecidual, está envolvido também na progressão e metástase do câncer. A EMT induz alterações celulares e microambientais complexas que resultam na aquisição de um fenótipo mesenquimal pelas células epiteliais, juntamente com um aumento das capacidades migratórias e invasivas celulares. A EMT pode ser induzida por diversos fatores extracelulares, como os fatores de crescimento TGF?, EGF, HGF e PDGF. Além disso, a superexpressão de fatores de transcrição como SNAIL, SLUG, ZEB1 e TWIST1 também é capaz de induzir a EMT in vitro. A fim de ampliar o conhecimento dos mecanismos envolvidos no processo de EMT a nível de proteínas, foram realizadas neste trabalho análises de alterações proteômicas em diferentes modelos de indução da EMT na linhagem de adenocarcinoma de mama MCF7, sendo eles a superexpressão do FT SNAIL, o tratamento com o inibidor de histonas deacetilases SAHA e o tratamento com o fator de crescimento EGF. A análise proteômica detalhada por LC-MS/MS das frações subcelulares de núcleo, citoplasma e membrana das células superexpressando SNAIL gerou uma lista de proteínas reguladas relacionadas com o processo de EMT e que foram avaliadas nos demais modelos de indução. Entre essas, a proteína HDAC1, que teve seus níveis diminuídos pela superexpressão de SNAIL. O tratamento da linhagem MCF7 com o inibidor de histonas deacetilases SAHA demonstrou uma correlação positiva com o aumento dos níveis de SNAIL nas células MCF7, sugerindo um cross-talk entre ambas as proteínas. Além disso, otratamento com SAHA induziu alterações celulares e proteicas que também sugerem a indução do processo de EMT nas células MCF7. Por fim, o tratamento com o fator de crescimento EGF também foi capaz de induzir a EMT nas células MCF7 e apresentou envolvimento na regulação do ciclo celular, alterações de proteínas em comum com os demais tratamentos e regulação diferencial de proteínas entre os subcompartimentos, indicando similaridades entre os processos e potenciais mecanismos de translocação subcelular. Em conclusão, este estudo relevou proteínas alvo relacionadas à EMT, abrindo possibilidades para tentar alterar processos relacionados à progressão tumoral e ao processo metastático. / Tumor development is a process comprising several steps and consists in the progressive development of normal cells into a neoplastic state through various biochemical and phenotypic changes. Among the major marks of cancer are the capacity for tissue invasion and metastasis. Metastasis accounts for approximately 90% of cancer deaths. Thus, the most effective methods for improving cancer-related morbidity and mortality rates are early detection, prevention and treatment of metastasis. The EMT process, which occurs naturally during embryogenesis and tissue repair, is also involved in cancer progression and metastasis. EMT induces complex cellular and microenvironmental changes that result in the acquisition of a mesenchymal phenotype by epithelial cells, together with an increase in migratory and invasive cellular capacities. EMT can be induced by various extracellular factors, such as TGF?, EGF, HGF and PDGF. In addition, overexpression of some transcription factors such as SNAIL, SLUG, ZEB1 and TWIST1 is also capable of inducing EMT in vitro. In order to increase the knowledge of the mechanisms involved in the EMT process, we performed proteomic analysis in different models of EMT induction in the MCF7 breast adenocarcinoma cell line, which were the overexpression of SNAIL, treatment with the histone deacetylase inhibitor SAHA and treatment with the growth factor EGF. The detailed proteomic analysis by LC-MS/MS of the subcellular fractions of nucleus, cytoplasm and membrane of the overexpressing SNAIL cells generated a list of regulated proteins related to the EMT process and that were evaluated in the other models of induction. Among these, the HDAC1 protein, which had its levels decreased by SNAIL overexpression. Treatment of the MCF7 cell line with the histone deacetylase inhibitor SAHA showed a positive correlation with the increase of SNAIL levels, suggesting a cross-talk between both proteins. In addition, SAHA treatment induced cellular and protein alterations that also suggest the induction of the EMT process in MCF7 cells. Finally, the treatment with the growth factor EGF was also able to induce the EMT in MCF7 cells and showed involvement in the regulation of the cell cycle, changes in proteins in common with the other treatments and differential regulation of proteins among thesubcompartiments, indicating similarities between the processes and potential mechanisms of subcellular translocation. In conclusion, this study revealed target proteins related to EMT, opening possibilities to try to alter processes related to tumor progression and metastatic process.

O glioblastoma (GBM) é considerado um dos tumores mais agressivos do sistema nervoso central (SNC). Mesmo com o uso de protocolos modernos de tratamento o prognóstico se mantém bastante reservado, sendo que crianças com GBM apresentam uma sobrevida média de 12 a 15 meses. Mecanismos epigenéticos podem interferir no processo de carcinogênese, sendo que a acetilação do DNA pode modular a expressão de genes que atuam no controle do ciclo celular, contribuindo assim para o desenvolvimento e progressão de neoplasias. Estudos clínicos demonstram que inibidores de histonas deacetilases (HDACs), em monoterapia ou combinados a outros agentes antineoplásicos, são clinicamente ativos e bem tolerados no tratamento de uma ampla variedade de tumores. Estes inibidores podem sensibilizar a resposta celular à irradiação ionizante, possibilitando uma redução nas doses-padrão utilizadas, minimizando os efeitos colaterais a curto e longo prazo. A radiação ionizante induz dano no DNA e é geralmente aceito que quebras da dupla-fita (DSBs) é o tipo de lesão mais severa relacionada à sobrevivência celular e preservação da integridade genômica. No presente estudo, avaliamos o potencial efeito radiosensibilizante do PCI-24781, um novo e potente pan-inibidor de HDAC nas linhagens celulares de GBM pediátrico SF188 e KNS42. Foram comparadas as taxas de proliferação celular, clonogenicidade e apoptose das linhagens SF188 e KNS42 com ou sem tratamento com PCI-24781. Também foram comparadas as taxas de clonogenicidade das linhagens SF188 e KNS42 que foram irradiadas com ou sem tratamento prévio com PCI-24781. Adicionalmente, foram avaliados os efeitos do PCI-24781 na expressão de algumas das principais proteínas responsáveis pelo reparo de quebras da dupla-fita ocasionadas pela irradiação. Para os ensaios de proliferação celular foram utilizados os tempo de 24, 48, 72 e 96h, para apoptose, 48h e para capacidade clonogênica sem irradiação o tempo de 48h, em diferentes doses de PCI-24781 (0,25 - 16 M). O inibidor bloqueou significativamente a proliferação celular (p<0,05), induziu morte por apoptose (p<0,05) e reduziu a capacidade na formação de colônias (p<0,001) em ambas as linhagens. No ensaio para avaliação da radiosensibilidade, foram utilizadas as doses do IC30 11 de cada linhagem do ensaio clonogênico seguida de diferentes doses de irradiação. Ambas as linhagens apresentaram uma significativa (p<0,001) diminuição na formação de colônias em todas as doses de irradiação. A linhagem mais resistente à droga, SF188 foi escolhida para estudo do reparo de quebras da dupla-fita ocasionadas pela irradiação. As expressões da proteína Rad51, importante na via de reparo por recombinação homóloga (HR), e das proteínas DNA-PKcs, Ku70 e Ku86, importantes na via de reparo por união terminal não-homóloga (NHEJ) apresentaram uma maior diminuição quando a linhagem irradiada foi previamente tratada com PCI-24781 em comparação à radioterapia exclusiva. Estes achados demonstram que o inibidor de histona PCI-24781 apresenta um importante papel como agente radiosensibilizante, comprometendo o reparo das quebras de dupla-fita em células de GBM pediátrico tratadas com radioterapia. / Glioblastoma (GBM) is considered one of the most aggressive tumors to affect the central nervous system (CNS). Even employing modern treatment protocols the prognosis remains very poor, with children affected by GBM presenting a median survival rate of 12 to 15 months. Epigenetic mechanisms may interfere with the process of tumorigenesis, and DNA acetylation can modulate the expression of genes that contribute in cell cycle control and participate to the development and progression of cancer. Clinical studies demonstrate that histone deacetylase inhibitors (HDACs), alone or in combination with other antineoplastic agents, are clinically active and well tolerated in the treatment of a wide variety of tumors. These inhibitors may sensitize the cellular response to ionizing radiation, enabling the reduction in standard doses of radiation, ultimately minimizing both short and long-term side effects. Ionizing radiation induces DNA damage and it is generally accepted that the double-stranded breaks (DSBs) is the most severe type of injury related to cell survival and preservation of genomic integrity. In the present study, we evaluated the potential radiosensitizer effect of PCI-24781, a novel potent pan-HDAC inhibitor in the pediatric GBM cell lines SF188 and KNS42. We compared the cell proliferation rates, apoptosis of clonogenicity of KNS42 and SF188, with or without treatment with PCI-24781. Moreover, clonogenicity rates were compared between cell lines that were irradiated with or without prior treatment with PCI-24781 Additionally, we evaluated the effects of PCI-24781 in the expression of some of the major proteins responsible for the repair of double-stranded breaks caused by the irradiation. For the cell proliferation assays, the times of 24, 48, 72 and 96 hours were used, for apoptosis, the time of 48h and clonogenic capacity without irradiation, the time of 48h, and different doses of PCI-24781 (0,25 - 16 M). The inhibitor significantly blocked cell proliferation (p<0,05), inducing cell death by apoptosis (p<0,05) and reducing the colony forming ability (p<0,001) of both lineages. In the assays to evaluate the radiosensitivity , the IC30 doses of the clonogenic assays were used for each cell-line after different doses of irradiation. Both lineages showed a significant decrease (p<0,001) in colony formation at all doses of irradiation. The most resistant cell-line to the drug, SF188, was 13 chosen to study the double-strand breaks repair caused by irradiation. The Rad51 protein levels, critical for homologous recombination (HR), and the DNA-PKcs proteins Ku70 and Ku86, important for DNA repair through non-homologous end joining (NHEJ) showed significant decrease in expression when cell-line was treated with PCI-24781 prior to radiotherapy. These data demonstrates that the histone deacetylase inhibitor PCI-24781 plays an important role as a radiosensitizer agent, compromising the repair of double-strand breaks in pediatric GBM cells following irradiation.

Les aculéatines et FR235222 sont deux familles de molécules d’origine naturelle qui agissent de façons très efficaces sur les parasites intracellulaires de la famille des apicomplexes, responsables notamment du paludisme ou de la toxoplasmose. Dans la première partie de ces travaux, nous avons développé une nouvelle réaction cascade d’oxydation phénolique en « un pot » utilisant un réactif à base d’iode hypervalent en quantité catalytique. Cette stratégie de synthèse flexible et hautement modulable en peu d’étapes, permettra d’accroître l’accessibilité vers de nouveaux analogues aculéatines bioactives. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à FR235222, un HDACi (inhibiteur des histones désacétylases) qui cible les HDACs de la classe I chez l’homme et l’HDAC3 chez le parasite T. gondii responsable de la toxoplasmose. Les HDACs sont des protéines qui jouent un rôle important dans le contrôle des mécanismes épigénétiques. Dans cette étude, un analogue fluorescent du produit naturel a été synthétisé et a permis de confirmer la cible de FR235222 chez l’homme grâce à des études de localisation cellulaire. Par la synthèse et l’évaluation de l’activité HDACi de nouveaux analogues, associées à des études de modélisation moléculaire, nous avons démontré pour la première fois que la tête chélatante céto-hydroxyle et la flexibilité du linker sont responsable de cette sélectivité sur les HDACs de la classe I humaine. Enfin, grâce à ses résultats et à l’identification de différences structurales entre l’HDAC3 humaine et parasitaire, des études de prédiction (docking) ont permis de dégager des caractéristiques essentielles d’un HDACi potentiellement sélectif sur les parasites apicomplexes. / Aculeatins and FR235222 are two families of natural products that are highly effective against apicomplexan parasites, responsible for malaria and toxoplasmosis. In the first part of this work, we developed a new reaction involving a “one pot” phenolic oxidation cascade sequence using a hypervalent iodine reagent in catalytic condition. This flexible synthetic strategy will increase accessibility to new aculeatin derivatives to achieve bioactive compounds. In the second part, we were interested in FR235222, an HDACi (histone deacetylase inhibitor) which targets the class I human HDAC and parasite T. gondii HDAC3 responsible for toxoplasmosis. HDACs are proteins that play an important role in the control of epigenetic mechanisms. In this study, a FR235222 fluorescent derivative was synthesized to confirm the FR235222 target in human cells through cellular localization studies. The synthesis and assessment of the activity of new HDACi analogues, combined with molecular modelisation studies, allowed to demonstrate for the first time that the keto-hydroxyl zinc binding group and the flexibility of the linker would be responsible for this selectivity on human class I HDACs. Finally, with these results in hand and the identification of structural differences between human and parasitic HDAC3, prediction studies (docking) have revealed structural determinants to design inhibitors selective for apicomplexan parasites HDACi.