INTRODUÇÃO: Os tumores da família do sarcoma de Ewing (TFSE) compreendem um espectro de neoplasias de células neuroectodérmicas dos ossos e partes moles de comportamento biológico agressivo e prognóstico reservado, caracterizadas por translocações envolvendo um dos genes da família TET/FET e um dos genes da família ETS, mais comumente EWSR1 e FLI1. Com o avanço da medicina personalizada, cresce a demanda por biomarcadores em TFSE que tenham valor como fatores prognósticos e potencial para futuras terapias-alvo específicas. Este estudo propôs biomarcadores, incluindo proteínas relacionadas à supressão tumoral, proliferação celular, metabolismo energético, atividade imune, vias de reparo do DNA e células tronco. MÉTODOS: A expressão imuno-histoquímica dos biomarcadores MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Ciclina D1, MCTs (1, 2 e 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 e SALL4 foi analisada em uma série bem caracterizada de 113 TFSE através de amostras em tissue microarrays (TMA). Os perfis de expressão foram então associados aos parâmetros clínico-patológicos dos pacientes e à sobrevida global para uma análise do impacto no prognóstico. RESULTADOS: A hiperexpressão de p53 mostrou associação estatisticamente significativa com menor sobrevida global (p < 0,001), doença metastática no diagnóstico (p = 0,017) e idade acima de 20 anos (p = 0,04). A perda de expressão de MTAP (p = 0,039) e de Brachyury (p = 0,008) também se associaram significativamente com menor sobrevida global. Em relação às características clínicas dos pacientes, doença metastática no diagnóstico e etnia não-branca foram associados a um pior prognóstico. CONCLUSÕES: Os biomarcadores p53, MTAP e Brachyury foram identificados como fatores independentes relacionados ao prognóstico. A utilização destes biomarcadores como fator prognóstico nos TFSE pode auxiliar na estratificação de risco dos pacientes e até mesmo estimular o desenvolvimento de drogas-alvo específicas / INTRODUCTION: The Ewing sarcoma family of tumors (ESFT) comprises a spectrum of neoplasms of neuroectodermal cells of the bones and soft tissues with an aggressive biological behavior and poor outcome, characterized by translocations involving one of the genes of the TET/FET family and one of the genes of the ETS family, most commonly EWSR1 and FLI1. With the progress of personalized medicine, there is a great demand for biomarkers in ESFT that could have prognostic values and the potential for future targeted therapies. This study proposed the evaluation of protein expression of different classes of biomarkers, including proteins related to tumor suppression, cell proliferation, energy metabolism, immune activity, DNA repair pathways and stem cells. METHODS: Immunohistochemical expression of the biomarkers MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Cyclin D1, MCTs (1, 2 and 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 and SALL4 was analyzed in a well-characterized series of 113 ESFT in a tissue microarray (TMA) platform. Expression profiles were then associated with patients\' clinical-pathological parameters and overall survival for analysis of the prognostic impact. RESULTS: p53 hyperexpression showed a statistically significant association with lower overall survival (p <0.001), metastatic disease at diagnosis (p = 0.017) and age over 20 years (p = 0.04). Loss of MTAP (p = 0.039) and Brachyury (p = 0.008) were also significantly associated with lower overall survival. Regarding the clinical characteristics of the patients, metastatic disease at diagnosis and non-white ethnicity were associated with a worse prognosis. CONCLUSIONS: The biomarkers p53, MTAP and Brachyury were identified as independent factors related to the prognosis. The use of these biomarkers as a prognostic factor in ESFT may aid in the risk stratification of patients and even stimulate the development of specific targeted drugs

O Sarcoma de Ewing (ES) é um raro tumor de ossos e tecidos moles com uma característica translocação cromossomal, a fusão EWS/FLI-1, que atua sobre diversos processos oncogênicos. O desenvolvimento da resistência à quimioterapia é comum no tumor e continua como uma das principais causas na falha do tratamento. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão de genes após a indução de resistência em linhagens celulares de ES. Foi selecionado um conjunto de genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 e SMARCB1) a partir da mineração da literatura em resistência tumoral para duas drogas utilizadas na terapia de ES, doxorrubicina e vincristina. Descrevemos a expressão de cada gene selecionado antes e após as linhagens SK-ES-1 serem submetidas a um protocolo de indução de resistência para ambos os fármacos, que obteve êxito ao induzir as células à resistência. A expressão relativa dos níveis de mRNA foi avaliada e foi encontrada em maior expressão para os genes SMARCA4, SMARCB1 e POLDIP2, e em menor expressão para os genes TUBA1A e CCAR1, quando comparadas às linhagens de controle não-resistentes de cada quimioterápico. Os resultados sugerem o envolvimento de mecanismos de reparo de dano ao DNA, remodelamento de cromatina via SWI/SNF, atividade de microtúbulos e atividade spliceossomal nos processos de resistência quimioterápica em ES. / Ewing Sarcoma (ES) is a rare bone and soft tissue tumor with a characteristic chromosomal translocation, the fusion protein EWS/FLI-1, that drives several oncogenic processes. The development of resistance to chemotherapy is common and remains as the main cause of treatment failure. The goal of this study was to evaluate the expression of selected genes in ES cell lines after induction of resistance. A set of genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 and SMARCB1) was data mined from tumoral resistance literature for two drugs used in ES therapy, doxorubicin and vincristine. We describe the expression of each selected gene before and after SK-ES-1 cell lines were exposed to a drug resistance inducing protocol for doxorubicin and vincristine. Cell lines were successfully induced to be resistant to doxorubicin and vincristine. The relative mRNA expression levels were upregulated for genes SMARCA4, SMARCB1 and POLDIP2 and downregulated for genes TUBA1A and CCAR1, when comparing resistant and non-resistant ES cell lines for each drug. The results suggest involvement of repair pathways, SWI/SNF chromatin remodeling, microtubule and spliceosomal activity processes in drug resistance mechanisms in ES.

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

O Sarcoma de Ewing (ES) é um raro tumor de ossos e tecidos moles com uma característica translocação cromossomal, a fusão EWS/FLI-1, que atua sobre diversos processos oncogênicos. O desenvolvimento da resistência à quimioterapia é comum no tumor e continua como uma das principais causas na falha do tratamento. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão de genes após a indução de resistência em linhagens celulares de ES. Foi selecionado um conjunto de genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 e SMARCB1) a partir da mineração da literatura em resistência tumoral para duas drogas utilizadas na terapia de ES, doxorrubicina e vincristina. Descrevemos a expressão de cada gene selecionado antes e após as linhagens SK-ES-1 serem submetidas a um protocolo de indução de resistência para ambos os fármacos, que obteve êxito ao induzir as células à resistência. A expressão relativa dos níveis de mRNA foi avaliada e foi encontrada em maior expressão para os genes SMARCA4, SMARCB1 e POLDIP2, e em menor expressão para os genes TUBA1A e CCAR1, quando comparadas às linhagens de controle não-resistentes de cada quimioterápico. Os resultados sugerem o envolvimento de mecanismos de reparo de dano ao DNA, remodelamento de cromatina via SWI/SNF, atividade de microtúbulos e atividade spliceossomal nos processos de resistência quimioterápica em ES. / Ewing Sarcoma (ES) is a rare bone and soft tissue tumor with a characteristic chromosomal translocation, the fusion protein EWS/FLI-1, that drives several oncogenic processes. The development of resistance to chemotherapy is common and remains as the main cause of treatment failure. The goal of this study was to evaluate the expression of selected genes in ES cell lines after induction of resistance. A set of genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 and SMARCB1) was data mined from tumoral resistance literature for two drugs used in ES therapy, doxorubicin and vincristine. We describe the expression of each selected gene before and after SK-ES-1 cell lines were exposed to a drug resistance inducing protocol for doxorubicin and vincristine. Cell lines were successfully induced to be resistant to doxorubicin and vincristine. The relative mRNA expression levels were upregulated for genes SMARCA4, SMARCB1 and POLDIP2 and downregulated for genes TUBA1A and CCAR1, when comparing resistant and non-resistant ES cell lines for each drug. The results suggest involvement of repair pathways, SWI/SNF chromatin remodeling, microtubule and spliceosomal activity processes in drug resistance mechanisms in ES.

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

INTRODUÇÃO: Os tumores da família do sarcoma de Ewing (TFSE) compreendem um espectro de neoplasias de células neuroectodérmicas dos ossos e partes moles de comportamento biológico agressivo e prognóstico reservado, caracterizadas por translocações envolvendo um dos genes da família TET/FET e um dos genes da família ETS, mais comumente EWSR1 e FLI1. Com o avanço da medicina personalizada, cresce a demanda por biomarcadores em TFSE que tenham valor como fatores prognósticos e potencial para futuras terapias-alvo específicas. Este estudo propôs biomarcadores, incluindo proteínas relacionadas à supressão tumoral, proliferação celular, metabolismo energético, atividade imune, vias de reparo do DNA e células tronco. MÉTODOS: A expressão imuno-histoquímica dos biomarcadores MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Ciclina D1, MCTs (1, 2 e 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 e SALL4 foi analisada em uma série bem caracterizada de 113 TFSE através de amostras em tissue microarrays (TMA). Os perfis de expressão foram então associados aos parâmetros clínico-patológicos dos pacientes e à sobrevida global para uma análise do impacto no prognóstico. RESULTADOS: A hiperexpressão de p53 mostrou associação estatisticamente significativa com menor sobrevida global (p < 0,001), doença metastática no diagnóstico (p = 0,017) e idade acima de 20 anos (p = 0,04). A perda de expressão de MTAP (p = 0,039) e de Brachyury (p = 0,008) também se associaram significativamente com menor sobrevida global. Em relação às características clínicas dos pacientes, doença metastática no diagnóstico e etnia não-branca foram associados a um pior prognóstico. CONCLUSÕES: Os biomarcadores p53, MTAP e Brachyury foram identificados como fatores independentes relacionados ao prognóstico. A utilização destes biomarcadores como fator prognóstico nos TFSE pode auxiliar na estratificação de risco dos pacientes e até mesmo estimular o desenvolvimento de drogas-alvo específicas / INTRODUCTION: The Ewing sarcoma family of tumors (ESFT) comprises a spectrum of neoplasms of neuroectodermal cells of the bones and soft tissues with an aggressive biological behavior and poor outcome, characterized by translocations involving one of the genes of the TET/FET family and one of the genes of the ETS family, most commonly EWSR1 and FLI1. With the progress of personalized medicine, there is a great demand for biomarkers in ESFT that could have prognostic values and the potential for future targeted therapies. This study proposed the evaluation of protein expression of different classes of biomarkers, including proteins related to tumor suppression, cell proliferation, energy metabolism, immune activity, DNA repair pathways and stem cells. METHODS: Immunohistochemical expression of the biomarkers MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Cyclin D1, MCTs (1, 2 and 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 and SALL4 was analyzed in a well-characterized series of 113 ESFT in a tissue microarray (TMA) platform. Expression profiles were then associated with patients\' clinical-pathological parameters and overall survival for analysis of the prognostic impact. RESULTS: p53 hyperexpression showed a statistically significant association with lower overall survival (p <0.001), metastatic disease at diagnosis (p = 0.017) and age over 20 years (p = 0.04). Loss of MTAP (p = 0.039) and Brachyury (p = 0.008) were also significantly associated with lower overall survival. Regarding the clinical characteristics of the patients, metastatic disease at diagnosis and non-white ethnicity were associated with a worse prognosis. CONCLUSIONS: The biomarkers p53, MTAP and Brachyury were identified as independent factors related to the prognosis. The use of these biomarkers as a prognostic factor in ESFT may aid in the risk stratification of patients and even stimulate the development of specific targeted drugs

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

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Les siRNA se sont des agents actifs et spécifiques couramment utilisés en thérapie génique. L’intérêt d’utiliser des nanoparticules en tant que vecteurs des siRNA est leur capacité à protéger ces derniers de la dégradation par les nucléases et également de leur permettre d’être délivrés au niveau de leur cible thérapeutique. Afin d’appuyer cette théorie, ce travail s’est concentré sur un modèle cellulaire de sarcome d’Ewing, dans le but de mettre au point un nouveau système galénique pour le transport de siRNA formé des nanoparticules bifonctionnelles de diamants fluorescentes recouvertes par des polymères cationiques. Ces nano-vecteurs sont capables d’induire efficacement l’inhibition de l’expression de l’oncogène EWS-Fli1 dans les cellules en culture s’ils transportent des siRNA dirigés contre ce gène. Par ailleurs, les nanodiamants, grâce à leurs propriétés de fluorescence stable et intense, ont constitué des outils de détection permettant de suivre leurs voies de pénétration, leur biodistribution cellulaire, ainsi que la cinétique de libération des siRNA dans le cytoplasme. Enfin, un modèle de nanodiamants fonctionnalisés par le polyéthylenimine a été choisi pour la poursuite des travaux biologiques en raison de son efficacité de vectorisation. / SiRNA are powerful and commonly used agent for the specific inhibition of gene expression. They need to be vectorized by nanoparticles to facilitate cell penetration and their protection from degradation in biological media. At first, cationic nanodiamonds coated with cationic polymers were developed and were able to adsorb siRNA on their surface. Using antisense siRNA against the oncogene EWS-Fli1, nanodiamonds allowed to efficiently induce the inhibition of expression of the oncogene EWS-FLI1 in cultured Ewing sarcoma cells. As a second goal of this study, the fluorescence of red color center created in the nanodiamonds was used to follow their pathways, their cellular biodistribution and the kinetics of release of siRNA into the cytoplasm. In conclusion, nanodiamonds functionalized by polyethylenimine showed a better transfection efficiency and were chosen for further biological studies.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438254.pdf: 475511 bytes, checksum: 55b686575a0c7ed0d039db86576374f6 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Ewing?s sarcoma is a highly aggressive tumor of bone and soft tissues. It affects mainly children and young adults. In about 88% to 95% there is the occurrence of a translocation between the EWS gene (22q12 locus) and two members of ETS transcription factors family: FLI1 (11q24 locus) or ERG (21q22). The most common translocation involves gene EWS and FLI1. This translocation leads to the formation of EWS/FLI1chimeric aberrant transcription factor. The EWS/FLI1 regulates the NR0B1 gene promoter through a direct binding to GGAA microsatellites sequences. Our objective was to identify and describe the molecular structure of GGAA motifs in NR0B1 promoter in unrelated Ewing's Sarcoma patients and healthy subjects from South Brazilian population. Were identified 21 different alleles in the 224 subjects. All alleles had at least 4 to 5 consecutive GGAA motifs. The 24.2, corresponding to (GGAA)7A(GGAA)7A(GGAA)10 sequence, was the most frequent in our population, being present in 50.4% of subjects. Allele 24.2 could be associated to Ewing's sarcoma development since it was significantly more frequent among patients. Differences in the global configuration of NR0B1 promoter GGAA microsatellites (size, sequence, amount and position of GGAA repeats and single 'A' base insertions) could result in differences in Ewing's sarcoma susceptibility. These results would provide insights for the understanding of tumorigenesis. / O sarcoma de Ewing ? um tumor altamente agressivo que afeta ossos e tecidos moles. Ele acomete principalmente crian?as e adultos jovens. Em torno de 88% a 95% dos casos verifica-se a ocorr?ncia de uma transloca??o entre o gene EWS (l?cus 22q12) e dois membros da fam?lia do fator de transcri??o ETS: o FLI1 (11q24) ou o ERG (21q22). A transloca??o mais frequente envolve os genes EWS e FLI1. Esta transloca??o leva ? forma??o do fator de transcri??o quim?rico aberrante EWS/FLI1. O fator EWS/FLI1 regula o promotor do gene NR0B1 atrav?s de uma liga??o direta a sequ?ncias de microssat?lites GGAA. Nosso objetivo foi identificar e descrever a estrutura molecular de motivos GGAA no promotor de NR0B1 em pacientes com Sarcoma de Ewing n?o relacionados e n?o afetados da popula??o sul brasileira. Foram identificados 21 alelos diferentes em 224 indiv?duos estudados. Todos os alelos tiveram, pelo menos, de 4 a 5 motivos consecutivos GGAA. O alelo 24.2, correspondente a sequ?ncia (GGAA)7A(GGAA)7A(GGAA)10, foi o mais freq?ente em nossa popula??o, estando presente em 50,4% de todos os indiv?duos. O alelo 24.2 pode estar associado ao desenvolvimento do Sarcoma de Ewing, dado que sua frequ?ncia foi significativamente mais alta entre afetados. Diferen?as na configura??o global dos microssat?lites GGAA no promotor de NR0B1 (em rela??o ? tamanho, sequ?ncia, quantidade e posi??o das repeti??es GGAA e inser??es de base ?nica A ) podem resultar em diferente susceptibilidade ao sarcoma de Ewing. Tais resultados poder?o fornecer subs?dios para uma melhor compreens?o da tumorig?nese.