O objetivo do projeto foi desenvolver linhagens celulares para um anticorpo terapêutico anti-hTNFα e comprovar sua funcionalidade. Os genes anti-hTNFα foram clonados em células CHO para seleção da população estável mista, demonstrando expressão de anticorpo com reconhecimento de hTNFα em estrutura tridimensional. A população de transfectantes de maior produtividade específica foi escolhida para geração de linhagem monoclonal utilizando a tecnologia robótica ClonePix FL. Não houve diferença estatística entre o anti-hTNFα purificado e o produto de referência na cinética de ligação ao TNFα e reconhecimento diferencial por FcγRs em ensaios por SPR O ensaio de atividade funcional mostrou que o anti-TNFα desenvolvido pôde neutralizar a citotoxicidade induzida em células L929 e inibir a expressão de ELAM-1 em HUVEC. Os resultados finais permitiram identificar os três melhores clones, estáveis por 60 gerações. A comparabilidade entre o anti-TNFα desenvolvido e a referência permite admiti-lo como não inferior, um dos requisitos para o desenvolvimento de biossimilar. / The aim of the project was to develop a therapeutic anti-hTNFα antibody and evaluate its functionality. The anti-hTNFα synthezised genes were cloned into CHO cells and stable pools were selected, producing antibodies able to hTNFα three-dimensional structure recognition. The stable pools displaying higher antibody yields were the source for the generation of monoclonal lineage by ClonePix FL robotic technology. The clones selection proceeded using different criteria as cell density, specific productivity, fed-batch performance, kinetics measured by surface plasmonic resonance, hTNFα binding through ELISA, western-blotting and SPR, FcγRs binding by SPR. Besides, a small number of clones was tested in functional assays by the impairment of cytotoxicity of hTNFα over L929 cells and the inhibition of ELAM-1 expression by HUVEC. The long term stability testing allowed to finally select 3 top clones, not inferior to adalimumab reference by the above criteria.

Modelos humanizados de porco são muito importantes para pesquisa biomédica e desenvolvimento de novas drogas e tratamentos. Além de ser um melhor modelo para doenças humanas do que animais de menor porte devido sua maior semelhança fisiológica, anatômica, de metabolismo e tempo de vida, o modelo suíno ainda permite suprimento ilimitado de órgãos para transplante. Apesar dessas vantagens, a expressão gênica inconsistente de animais transgênicos tornam a criação e avaliação desses animais muito dispendiosas, imprevisível e não permite a comparação de resultados de animais diferentes de maneira apropriada. Nesse estudo descrevemos uma nova técnica utilizando o promoter endógeno para a geração de um protocolo de substituição de genes com padrão clonal (transplante clonal de genes) sem clonagem de células, preservando a expressão genética e sua regulação intactas. Esse protocolo é reprodutível e pode ser aplicado para mais de um alvo genético, permitindo geração rápida de linhas transgênicas de animais (14-20 dias) com potencial de se tornar o novo padrão para geração de animais transgênicos de grande porte Suínos / Humanized pig models are very important for biomedical research, and drugs and treatment development. Not only it is a better model for diseases than smaller animals because of its closer physiology, anatomy, metabolism and life span, it also may provide unlimited organs for transplantation. In spite of all this advantages, inconsistent gene expression in transgenic animals make its generation and evaluation expensive, unpredictable and do not allow proper outcome comparison between different animals. In this report we describe a reproducible technique utilizing the endogenous promoter for generation of a clonal pattern gene replacement protocol (clonal gene transplant) without cell cloning, maintaining the normal gene expression and its regulation. This protocol is reproducible and applicable to more than one gene target, allowing fast generation of transgenic animals cell lines (as low as 14-20 days) and could become the new standard for transgenic large animal generation

Neste trabalho é proposto um modelo mecanobiológico de remodelagem óssea para a estimativa de variações, provocadas por perturbações mecânicas ou biológicas, na matriz de rigidez estrutural da escala macroscópica e na densidade mineral em uma região do osso. Na cooperação entre as áreas da saúde e da engenharia, como nos estudos estruturais de biomecânica no sistema esquelético, as propriedades mecânicas dos materiais devem ser conhecidas, entretanto os ossos possuem uma constituição material altamente complexa, dinâmica e variante entre indivíduos. Sua dinâmica decorre dos ciclos de absorção e deposição de matriz óssea na remodelagem óssea, a qual ocorre para manter a integridade estrutural do esqueleto e adaptá-lo aos estímulos do ambiente, sejam eles biológicos, químicos ou mecânicos. Como a remodelagem óssea pode provocar alterações no material do osso, espera-se que suas propriedades mecânicas também sejam alteradas. Na literatura científica há modelos matemáticos que preveem a variação da matriz de rigidez estrutural a partir do estímulo mecânico, porém somente os modelos mais recentes incluíram explicitamente processos biológicos e químicos da remodelagem óssea. A densidade mineral óssea é um importante parâmetro utilizado no diagnóstico de doenças ósseas na área médica. Desse modo, para a obtenção da variação da rigidez estrutural e da densidade mineral óssea, propõe-se um modelo numérico mecanobiológico composto por cinco submodelos: da dinâmica da população de células ósseas, da resposta das células ao estímulo mecânico, da porosidade óssea, da densidade mineral óssea e, baseado na Lei de Voigt para materiais compósitos, da rigidez estrutural. Os valores das constantes das equações dos submodelos foram obtidos de literatura. Para a solução das equações do modelo, propõe-se uma implementação numérica e computacional escrita em linguagem C. O método de Runge-Kutta-Dorman-Prince, cuja vantagem consiste no uso de um passo de solução variável, é utilizado no modelo para controlar o erro numérico do resultado do sistema de equações diferenciais. Foi realizada uma avaliação comparativa entre os resultados obtidos com o modelo proposto e os da literatura dos modelos de remodelagem óssea recentes. Conclui-se que o modelo e a implementação propostos são capazes de obter variações da matriz de rigidez estrutural macroscópica e da densidade mineral óssea decorrentes da perturbação nos parâmetros mecânicos ou biológicos do processo de remodelagem óssea. / This Master thesis addresses a mechanobiological model that estimates variations in the bone macroscopic stiffness matrix and mineral density caused by mechanical or biological disturbances in a bone site undergoing the bone remodeling phenomenon. In interdisciplinary studies in health and engineering sciences, as structural biomechanical studies of the skeleton, the mechanical properties of the materials must be known. However, the bone material is highly complex, displays a dynamic behavior and its characteristics vary among individuals. Its dynamic behavior results from the bone matrix deposition and resorption cycles of the bone remodeling phenomenon for the maintenance of the skeletal structural integrity and its adaptation to environmental stimuli, which can be biological, chemical or mechanical. As bone remodeling can change the quantities of the bone material, deviations in the bone mechanical properties are also expected. The literature reports mathematical models that can predict changes in the bone structural stiffness matrix promoted by mechanical stimuli, however, only the newest ones have explicitly included the biochemical processes from bone remodeling. Bone mineral density is an important parameter for the diagnosis of bone diseases, therefore, a mechanobiological numerical model of the bone remodeling phenomenon is proposed for the determination of changes in bone stiffness and mineral density. The method is composed of five modules, namely, bone cells population dynamics, response of bone cells to mechanical stimuli, bone porosity, bone mineral density and bone stiffness calculated by Voigt\'s Law for composite materials. The values of the constants for the equations of the modules were obtained from the literature. A numerical computational code written in C language was implemented, so that the equations of the model could be solved automatically. The Runge-Kutta-Dorman-Prince method, whose advantage is its variable solution step, solved the differential equations ensuring numerically controlled errors for the solutions. A benchmark analysis was conducted using the solutions of the proposed model and the latest bone remodeling models. The model, the numerical method and the code implementation estimated changes in the macroscopic structural stiffness matrix and mineral density of the bone caused by induced disturbances in the mechanical or biological parameters of the bone remodeling process.

Neste trabalho é proposto um modelo mecanobiológico de remodelagem óssea para a estimativa de variações, provocadas por perturbações mecânicas ou biológicas, na matriz de rigidez estrutural da escala macroscópica e na densidade mineral em uma região do osso. Na cooperação entre as áreas da saúde e da engenharia, como nos estudos estruturais de biomecânica no sistema esquelético, as propriedades mecânicas dos materiais devem ser conhecidas, entretanto os ossos possuem uma constituição material altamente complexa, dinâmica e variante entre indivíduos. Sua dinâmica decorre dos ciclos de absorção e deposição de matriz óssea na remodelagem óssea, a qual ocorre para manter a integridade estrutural do esqueleto e adaptá-lo aos estímulos do ambiente, sejam eles biológicos, químicos ou mecânicos. Como a remodelagem óssea pode provocar alterações no material do osso, espera-se que suas propriedades mecânicas também sejam alteradas. Na literatura científica há modelos matemáticos que preveem a variação da matriz de rigidez estrutural a partir do estímulo mecânico, porém somente os modelos mais recentes incluíram explicitamente processos biológicos e químicos da remodelagem óssea. A densidade mineral óssea é um importante parâmetro utilizado no diagnóstico de doenças ósseas na área médica. Desse modo, para a obtenção da variação da rigidez estrutural e da densidade mineral óssea, propõe-se um modelo numérico mecanobiológico composto por cinco submodelos: da dinâmica da população de células ósseas, da resposta das células ao estímulo mecânico, da porosidade óssea, da densidade mineral óssea e, baseado na Lei de Voigt para materiais compósitos, da rigidez estrutural. Os valores das constantes das equações dos submodelos foram obtidos de literatura. Para a solução das equações do modelo, propõe-se uma implementação numérica e computacional escrita em linguagem C. O método de Runge-Kutta-Dorman-Prince, cuja vantagem consiste no uso de um passo de solução variável, é utilizado no modelo para controlar o erro numérico do resultado do sistema de equações diferenciais. Foi realizada uma avaliação comparativa entre os resultados obtidos com o modelo proposto e os da literatura dos modelos de remodelagem óssea recentes. Conclui-se que o modelo e a implementação propostos são capazes de obter variações da matriz de rigidez estrutural macroscópica e da densidade mineral óssea decorrentes da perturbação nos parâmetros mecânicos ou biológicos do processo de remodelagem óssea. / This Master thesis addresses a mechanobiological model that estimates variations in the bone macroscopic stiffness matrix and mineral density caused by mechanical or biological disturbances in a bone site undergoing the bone remodeling phenomenon. In interdisciplinary studies in health and engineering sciences, as structural biomechanical studies of the skeleton, the mechanical properties of the materials must be known. However, the bone material is highly complex, displays a dynamic behavior and its characteristics vary among individuals. Its dynamic behavior results from the bone matrix deposition and resorption cycles of the bone remodeling phenomenon for the maintenance of the skeletal structural integrity and its adaptation to environmental stimuli, which can be biological, chemical or mechanical. As bone remodeling can change the quantities of the bone material, deviations in the bone mechanical properties are also expected. The literature reports mathematical models that can predict changes in the bone structural stiffness matrix promoted by mechanical stimuli, however, only the newest ones have explicitly included the biochemical processes from bone remodeling. Bone mineral density is an important parameter for the diagnosis of bone diseases, therefore, a mechanobiological numerical model of the bone remodeling phenomenon is proposed for the determination of changes in bone stiffness and mineral density. The method is composed of five modules, namely, bone cells population dynamics, response of bone cells to mechanical stimuli, bone porosity, bone mineral density and bone stiffness calculated by Voigt\'s Law for composite materials. The values of the constants for the equations of the modules were obtained from the literature. A numerical computational code written in C language was implemented, so that the equations of the model could be solved automatically. The Runge-Kutta-Dorman-Prince method, whose advantage is its variable solution step, solved the differential equations ensuring numerically controlled errors for the solutions. A benchmark analysis was conducted using the solutions of the proposed model and the latest bone remodeling models. The model, the numerical method and the code implementation estimated changes in the macroscopic structural stiffness matrix and mineral density of the bone caused by induced disturbances in the mechanical or biological parameters of the bone remodeling process.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tem sido descrito que o acúmulo de mutações em proto-oncogenes e genes supressores de tumor contribui para o direcionamento da célula à carcinogênese. Na maioria dos casos de câncer, as células apresentam proliferação descontrolada devido a alterações na expressão e/ou mutações de ciclinas, quinases dependentes de ciclinas e/ou inibidores do ciclo celular. Os tumores sólidos figuram entre o tipo de câncer mais incidente no mundo, sendo a quimioterapia e/ou hormônio-terapia, radioterapia e cirurgia os tratamentos mais indicados para estes tipos de tumores. Entretanto, o tratamento quimioterápico apresenta diversos efeitos colaterais e muitas vezes é ineficaz. Portanto, a busca por novas moléculas capazes de conter a proliferação destas células e com baixa toxicidade para o organismo se faz necessário. Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação antitumoral in vitro de um novo composto sintético, a pterocarpanoquinona LQB118, sobre algumas linhagens tumorais humanas de alta prevalência e estudar alguns dos seus mecanismos de ação. As linhagens tumorais estudadas neste trabalho foram os adenocarcinomas de mama (MCF7) e próstata (PC-3), e carcinoma de pulmão (A549). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MTT e a proliferação celular pela contagem de células vivas (exclusão do corante azul de tripan) e análise do ciclo celular (citometria de fluxo). A expressão gênica foi avaliada por RT-PCR e a apoptose foi avaliada por condensação da cromatina (microscopia de fluorescência-DAPI), fragmentação de DNA (eletroforese) e marcação com anexina V (citometria de fluxo). Das linhagens tumorais testadas, a de próstata (PC3) foi a que se mostrou mais sensível ao LQB 118, e em função deste resultado, os demais experimentos foram realizados com esta linhagem tumoral. O efeito citotóxico do LQB 118 se mostrou tempo e concentração dependente. Esta substância inibiu a proliferação celular e prejudicou a progressão do ciclo celular, acumulando células nas fases S e G2/M. Buscando esclarecer os mecanismos desta ação antitumoral, demonstrou-se que o LQB 118 inibe a expressão do mRNA do fator de transcrição c-Myc e das ciclinas D1 e B1, e induz a apoptose de tais células tumorais. Em suma, o LQB 118 é capaz de inibir a proliferação das células tumorais de próstata, alterando a expressão do mRNA de alguns genes reguladores do ciclo celular, resultando em interrupção do ciclo celular e indução de apoptose, indicando este composto como um potencial candidato a futuro medicamento no tratamento do câncer de próstata. / It has been reported that accumulation of mutation on proto-oncogenes and tumor suppressor genes directs cells to carcinogenesis. In most described cancer, cells display uncontrolled proliferation due to altered expression or mutations of cyclins, cyclin-dependent kinases and cell cycle inhibitors. The solid tumors are the most common cancer type in world. Chemotherapy and/or hormone-therapy, radiotherapy and surgery are the suitable treatment for this disease. However, chemotherapy has been shown several side effects and often ineffective. Therefore, the search for new molecules with antitumoral activity low cytotoxicity is needed. The aim of this work was to evaluate the in vitro antitumoral effects of a new synthetic compound, the pterocarpanquinone LQB 118, on tumor cell lines of high prevalence in the world and to study some mechanisms of action. Tumor cell lines of breast (MCF7), lung (A549) and prostate (PC3) were cultivated at RPMI medium with 10% of serum fetal bovine. The cytotoxicity was evaluated by MTT assay and the cell proliferation by cell counting (trypan blue exclusion) and cell cycle analysis (flow cytometry). Apoptosis was evaluated by chromatin condensation (fluorescence microscopy with DAPI), DNA fragmentation (electrophoresis) and annexin-V and iodide propidium staining. Gene expression was studied by RT-PCR. As LQB 118 (5 g/ml) induced cytotoxic effect mainly on prostate tumor cells, further experiments were then performed only with this tumor cell line. The LQB 118 cytotoxic effects were time and concentration-dependent. Furthermore, this substance inhibited cell proliferation and promoted cell cycle arrest, increasing cell number in S and G2/M phases. Studying the mechanisms of the LQB 118 antitumoral action, it was demonstrated that this substance inhibited the mRNA expression of the transcription factor c-Myc, cyclin D1 and cyclin B1 and also induced apoptosis of PC3. Concluding, LQB 118 impairs prostate tumor cells proliferation due to altered mRNA expression of some cell cycle regulator genes, resulting in cell cycle arrest and apoptosis induction, suggesting this compound as a good candidate for a future drug in prostate cancer treatment.

O objetivo do projeto foi desenvolver linhagens celulares para um anticorpo terapêutico anti-hTNFα e comprovar sua funcionalidade. Os genes anti-hTNFα foram clonados em células CHO para seleção da população estável mista, demonstrando expressão de anticorpo com reconhecimento de hTNFα em estrutura tridimensional. A população de transfectantes de maior produtividade específica foi escolhida para geração de linhagem monoclonal utilizando a tecnologia robótica ClonePix FL. Não houve diferença estatística entre o anti-hTNFα purificado e o produto de referência na cinética de ligação ao TNFα e reconhecimento diferencial por FcγRs em ensaios por SPR O ensaio de atividade funcional mostrou que o anti-TNFα desenvolvido pôde neutralizar a citotoxicidade induzida em células L929 e inibir a expressão de ELAM-1 em HUVEC. Os resultados finais permitiram identificar os três melhores clones, estáveis por 60 gerações. A comparabilidade entre o anti-TNFα desenvolvido e a referência permite admiti-lo como não inferior, um dos requisitos para o desenvolvimento de biossimilar. / The aim of the project was to develop a therapeutic anti-hTNFα antibody and evaluate its functionality. The anti-hTNFα synthezised genes were cloned into CHO cells and stable pools were selected, producing antibodies able to hTNFα three-dimensional structure recognition. The stable pools displaying higher antibody yields were the source for the generation of monoclonal lineage by ClonePix FL robotic technology. The clones selection proceeded using different criteria as cell density, specific productivity, fed-batch performance, kinetics measured by surface plasmonic resonance, hTNFα binding through ELISA, western-blotting and SPR, FcγRs binding by SPR. Besides, a small number of clones was tested in functional assays by the impairment of cytotoxicity of hTNFα over L929 cells and the inhibition of ELAM-1 expression by HUVEC. The long term stability testing allowed to finally select 3 top clones, not inferior to adalimumab reference by the above criteria.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tem sido descrito que o acúmulo de mutações em proto-oncogenes e genes supressores de tumor contribui para o direcionamento da célula à carcinogênese. Na maioria dos casos de câncer, as células apresentam proliferação descontrolada devido a alterações na expressão e/ou mutações de ciclinas, quinases dependentes de ciclinas e/ou inibidores do ciclo celular. Os tumores sólidos figuram entre o tipo de câncer mais incidente no mundo, sendo a quimioterapia e/ou hormônio-terapia, radioterapia e cirurgia os tratamentos mais indicados para estes tipos de tumores. Entretanto, o tratamento quimioterápico apresenta diversos efeitos colaterais e muitas vezes é ineficaz. Portanto, a busca por novas moléculas capazes de conter a proliferação destas células e com baixa toxicidade para o organismo se faz necessário. Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação antitumoral in vitro de um novo composto sintético, a pterocarpanoquinona LQB118, sobre algumas linhagens tumorais humanas de alta prevalência e estudar alguns dos seus mecanismos de ação. As linhagens tumorais estudadas neste trabalho foram os adenocarcinomas de mama (MCF7) e próstata (PC-3), e carcinoma de pulmão (A549). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MTT e a proliferação celular pela contagem de células vivas (exclusão do corante azul de tripan) e análise do ciclo celular (citometria de fluxo). A expressão gênica foi avaliada por RT-PCR e a apoptose foi avaliada por condensação da cromatina (microscopia de fluorescência-DAPI), fragmentação de DNA (eletroforese) e marcação com anexina V (citometria de fluxo). Das linhagens tumorais testadas, a de próstata (PC3) foi a que se mostrou mais sensível ao LQB 118, e em função deste resultado, os demais experimentos foram realizados com esta linhagem tumoral. O efeito citotóxico do LQB 118 se mostrou tempo e concentração dependente. Esta substância inibiu a proliferação celular e prejudicou a progressão do ciclo celular, acumulando células nas fases S e G2/M. Buscando esclarecer os mecanismos desta ação antitumoral, demonstrou-se que o LQB 118 inibe a expressão do mRNA do fator de transcrição c-Myc e das ciclinas D1 e B1, e induz a apoptose de tais células tumorais. Em suma, o LQB 118 é capaz de inibir a proliferação das células tumorais de próstata, alterando a expressão do mRNA de alguns genes reguladores do ciclo celular, resultando em interrupção do ciclo celular e indução de apoptose, indicando este composto como um potencial candidato a futuro medicamento no tratamento do câncer de próstata. / It has been reported that accumulation of mutation on proto-oncogenes and tumor suppressor genes directs cells to carcinogenesis. In most described cancer, cells display uncontrolled proliferation due to altered expression or mutations of cyclins, cyclin-dependent kinases and cell cycle inhibitors. The solid tumors are the most common cancer type in world. Chemotherapy and/or hormone-therapy, radiotherapy and surgery are the suitable treatment for this disease. However, chemotherapy has been shown several side effects and often ineffective. Therefore, the search for new molecules with antitumoral activity low cytotoxicity is needed. The aim of this work was to evaluate the in vitro antitumoral effects of a new synthetic compound, the pterocarpanquinone LQB 118, on tumor cell lines of high prevalence in the world and to study some mechanisms of action. Tumor cell lines of breast (MCF7), lung (A549) and prostate (PC3) were cultivated at RPMI medium with 10% of serum fetal bovine. The cytotoxicity was evaluated by MTT assay and the cell proliferation by cell counting (trypan blue exclusion) and cell cycle analysis (flow cytometry). Apoptosis was evaluated by chromatin condensation (fluorescence microscopy with DAPI), DNA fragmentation (electrophoresis) and annexin-V and iodide propidium staining. Gene expression was studied by RT-PCR. As LQB 118 (5 g/ml) induced cytotoxic effect mainly on prostate tumor cells, further experiments were then performed only with this tumor cell line. The LQB 118 cytotoxic effects were time and concentration-dependent. Furthermore, this substance inhibited cell proliferation and promoted cell cycle arrest, increasing cell number in S and G2/M phases. Studying the mechanisms of the LQB 118 antitumoral action, it was demonstrated that this substance inhibited the mRNA expression of the transcription factor c-Myc, cyclin D1 and cyclin B1 and also induced apoptosis of PC3. Concluding, LQB 118 impairs prostate tumor cells proliferation due to altered mRNA expression of some cell cycle regulator genes, resulting in cell cycle arrest and apoptosis induction, suggesting this compound as a good candidate for a future drug in prostate cancer treatment.

Modelos humanizados de porco são muito importantes para pesquisa biomédica e desenvolvimento de novas drogas e tratamentos. Além de ser um melhor modelo para doenças humanas do que animais de menor porte devido sua maior semelhança fisiológica, anatômica, de metabolismo e tempo de vida, o modelo suíno ainda permite suprimento ilimitado de órgãos para transplante. Apesar dessas vantagens, a expressão gênica inconsistente de animais transgênicos tornam a criação e avaliação desses animais muito dispendiosas, imprevisível e não permite a comparação de resultados de animais diferentes de maneira apropriada. Nesse estudo descrevemos uma nova técnica utilizando o promoter endógeno para a geração de um protocolo de substituição de genes com padrão clonal (transplante clonal de genes) sem clonagem de células, preservando a expressão genética e sua regulação intactas. Esse protocolo é reprodutível e pode ser aplicado para mais de um alvo genético, permitindo geração rápida de linhas transgênicas de animais (14-20 dias) com potencial de se tornar o novo padrão para geração de animais transgênicos de grande porte Suínos / Humanized pig models are very important for biomedical research, and drugs and treatment development. Not only it is a better model for diseases than smaller animals because of its closer physiology, anatomy, metabolism and life span, it also may provide unlimited organs for transplantation. In spite of all this advantages, inconsistent gene expression in transgenic animals make its generation and evaluation expensive, unpredictable and do not allow proper outcome comparison between different animals. In this report we describe a reproducible technique utilizing the endogenous promoter for generation of a clonal pattern gene replacement protocol (clonal gene transplant) without cell cloning, maintaining the normal gene expression and its regulation. This protocol is reproducible and applicable to more than one gene target, allowing fast generation of transgenic animals cell lines (as low as 14-20 days) and could become the new standard for transgenic large animal generation

Este estudo in vitro teve como objetivo avaliar os efeitos moleculares do TGF-β1, com diferentes períodos de suplementação, sobre a formação do fenótipo osteogênico das células MC3T3-E1, comparando-os com células tratadas com AA+β-GP suplementados com Dex e/ou TGF-β1, sem e com a neutralização dos receptores de TGF-β1. A expressão gênica do próprio TGF-β1 e Smad3 foram analisadas, bem como, a diferenciação das células osteogênicas e a biomineralização. As células tratadas com TGF-β1 sem neutralização de receptores apresentam efeito inibitório nos estágios mais avançados da diferenciação dos osteoblastos e da biomineralização in vitro, mas expressarem alguns marcadores importantes envolvidos na mineralização. Observaram-se nódulos de mineral em todos os tratamentos das células que tiveram os receptores de TGF-β1 neutralizados, mas houve uma diminuição na expressão de alguns genes. Os resultados confirmam a complexidade da via de sinalização do TGF-β1, mostrando que existem lacunas para que seja entendido o mecanismo dessa molécula na biologia osteoblástica. / This in vitro study aimed to evaluate the molecular effects of TGF-β1, with different supplementation time periods on the establishment of MC3T3-E1 cells, comparing with cells treated with AA+β-GP supplemented with Dex and/or TGF-β1, without or with neutralization of TGF-β1 receptors. The gene expression of the TGF-β1 and Smad3 were analyzed, as well as the osteoblast differentiation and biomineralization. The cells treated with TGF-β1 without neutralization of receptors have had inhibitory effect on some important stages of osteoblast differentiation and biomineralization in vitro, but expressed some important mineralization markers. Mineral nodules were observed in all treatments of cells with their TGF-β1 receptors neutralized, but there was a decrease in the expression of some important genes. The results confirm the complexity of the pathway signaling of TGF-β1, showing that there are gaps for understand the mechanisms of this molecule in the biology of osteoblasts.

Introdução: O câncer de próstata (CaP) é o tumor sólido mais diagnosticado no homem atualmente, e a sexta ocorrência mais frequente de casos novos de neoplasia maligna no mundo, sendo a segunda causa de óbito por câncer. O câncer de bexiga (CaB) é a segunda neoplasia maligna mais comum e a segunda em causa de óbito entre os tumores genito-urinários. Mundialmente o CaB é responsável por aproximadamente 386.000 novos casos e 150.000 óbitos por ano. O conhecimento das alterações em processos celulares envolvidos na sua carcinogênese nos permite melhor compreensão da patogênese dessas neoplasias, subsidiando, assim, mais efetivamente, o planejamento de estratégias de prevenção, diagnóstico e tratamento. Micro RNA (miRNA) são pequenas sequências não codificantes de RNA que possuem grande papel no controle da expressão dos genes, inibindo a tradução da proteína ou promovendo a degradação do RNA mensageiro (RNAm). Os miRNA estão envolvidos em vários processos celulares fisiológicos e patológicos, incluindo o câncer, onde podem atuar como oncogenes (oncomiR) ou como supressores de tumor (tsmiR). Previamente demonstramos que níveis elevados de miR-100 estão relacionados a recidiva bioquímica pós-prostatectomia radical enquanto no carcinoma urotelial de bexiga de baixo grau ocorre subexpressão desse miRNA. Objetivo: O estudo pretende analisar o papel do miR-100 na regulação de seus supostos genes alvo SMARCA5, THAP2, BAZ2A, mTOR e FGFR3 em linhagens de CaB e CaP e sua relação com a proliferação, apoptose e ploidia de DNA Material e Métodos: As linhagens de CaB (RT4 e T24) e CaP (DU145 e PC3) foram transfectadas com pré-miR-100, antimiR-100 e seus respectivos controles negativos utilizando lipossomas. Após a transfecção o nível de expressão de RNAm e proteína dos genes alvos foi analisado pelas técnicas da cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e western blotting respectivamente. A proliferação celular, apoptose e instabilidade cromossômica foram analisadas por citometria de fluxo. Resultados: A transfecção de pré-miR 100, reduziu de modo significativo a expressão de RNAm dos genes mTOR(p=0,006), SMARCA5 (p=0,007) e BAZ2A (p=0,03) na linhagem RT4, mTOR (p=0,02) e SMARCA5 (p=0,01) na linhagem T24, mTOR (p=0,025), THAP2 (p=0,04), SMARCA5 (p=0,001) e BAZ2A (p=0,005) na linhagem DU145 e mTOR (p=0,01) na linhagem PC3. Quanto a expressão proteica houve diminuição global da expressão de todas as proteínas varável de 22,5% a 69% nas quatro linhagens estudadas. Na linhagem T24 miR-100 promoveu um aumento na proliferação e o antimiR-100 induziu a apoptose demonstrando o papel oncogênico desse miR no câncer de bexiga de alto grau. Na linhagem PC3, do mesmo modo, a exposição ao antimiR-100 promoveu um aumento de células em apoptose. Conclusões: Demonstramos que miR-100 controla a expressão gênica e proteica de seus genes alvos nas linhagens de CaP e CaB. Os genes mTOR e FGFR3 são proto-oncogenes envolvidos com o desenvolvimento e progressão de neoplasias, enquanto os genes BAZ2A, SMARCA5 e THAP2 estão relacionados a regulação da transcrição, estabilidade genômica e indução da apoptose. Desse modo podemos admitir que miR-100 tem um papel contraditório no câncer, podendo se comportar como um oncomiR ou como um tsmiR, o que o classificaria como um miRNA \"contexto dependente\". Demonstramos porém que miR-100 tem um papel oncogênico na linhagem T24 de carcinoma urotelial de alto grau de bexiga promovendo um aumento na proliferação e inibição da apoptose. Na linhagem PC3 também o papel oncogênico de miR-100 pode estar relacionado a inibição da apoptose. Dada a variação de ação dos miRNA nos diversos tecidos e estágios tumorais, a determinação do seu papel nos diversos tumores é fundamental pois existe a possibilidade de utiliza-los como marcadores diagnóstico, prognóstico e como alvos para terapias moleculares / Introduction: Prostate cancer (PC) is the most commonly diagnosed solid tumor in men today, and the sixth most frequent occurrence of new cases of malignancy in the world, being the second cause of death by cancer in men. Bladder cancer (BC) is the second most common malignancy and the second cause of death among genitourinary tumors. Globally BC is responsible for approximately 386.000 new cases and 150.000 deaths per year. The knowledge of cellular processes involved in carcinogenesis allows us to better understand the etiology and pathogenesis of these neoplasms, supporting thus more effectively, planning strategies for prevention and treatment. Micro RNAs (miRNA) are small non-coding RNA sequences that have a large role in the control of gene expression by inhibiting protein translation or promoting the degradation of messenger RNA (RNAm). The miRNA are currently involved in various physiological and pathological cellular processes, including cancer where they can act as oncogenes (oncomiR) or tumor suppressors (tsmiR). Previously we demonstrated that high levels of miR-100 are associated with biochemical recurrence after radical prostatectomy while in low-grade bladder urothelial carcinoma it is persistently underexpressed. Objective: The study aims to examine the role of miR-100 in the regulation of its supposed target genes SMARCA5, THAP2, BAZ2A, mTOR and FGFR3 in BC and PC cell lines and its relationship with proliferation, apoptosis and chromosomal instability. Material and Methods: The BC (RT4 and T24) and PC cell lines (DU145 and PC3) were transfected with pre-miR-100, antimiR-100 and their respective controls using liposomes. After transfection RNAm and protein levels of its supposed target genes were analyzed by quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR) and western blotting. Cell proliferation, apoptosis and DNA ploidy were analyzed by flow cytometry. Results: After transfection of pre-miR 100, there was a significant reduction in the RNAm expression of mTOR (p=0.006), SMARCA5 (p=0.007) and BAZ2A (p=0.03) in RT4, mTOR (p=0.02) and SMARCA5 (p=0.01) in T24, mTOR (p=0.025), THAP2 (p=0.04), SMARCA5 (p=0.001) and BAZ2A (p=0.005) in DU145 and mTOR (p=0.01) in PC3. There was a reduction in the expression of all proteins, variable from 22.5% to 69% in all cell lines. In T24 miR-100 promoted an increase in cell proliferation and antimiR-100 promoted apoptosis characterizing miR-100 as an oncomiR in this cell line representative of a right grade urothelial carcinoma. Also in PC3 antimiR-100 promoted an increase in apoptosis. Conclusions: We have shown that miR-100 controls the expression of gene and protein of its supposed target genes in PC and BC cell lines. mTOR and FGFR3 are proto-oncogenes related to the tumor development and progression, while BAZ2A, SMARCA5 and THAP2 are related to the DNA transcription regulation, chromossomic stability and apoptosis induction. We can conclude that miR-100 has a contradictory role in cancer, behaving as an oncomir or tsmiR depending the type and stage of a specific neoplasia, classifying it as a \"context depending\" miRNA. In T24 cell line however miR-100 acts as an oncomiR increasing cell proliferation and inhibiting apoptosis. In PC3 cell line miR-100 also acts as an oncomiR inhibiting apoptosis. Due to the variation of roles of miRNAs in different tissues and stage of tumors, the characterization of their role in neoplasm is very important because of the possibility to use them as diagnostic or prognostic markers, even as targets for the development of new drugs