Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é um monoéster análogo à fosfoetanolamina da membrana celular fosforilada artificialmente, com propriedades antiinflamatórias e apoptóticas para vários tipos de células tumorais humanas e murinas. Neste projeto foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s na linhagem tumoral de leucemia mielóide crônica humana (K-562), em comparação ao modelo resistente a múltiplas drogas K-562 Lucena (MDR+). Os efeitos de citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral K-562 e K-562 Lucena (MDR+) foram avaliados pela viabilidade celular utilizando o teste da Sulforodamina B, e os valores da IC50% obtidos foram de 43.1 mM e 145.9 mM, respectivamente após 24 horas de tratamento. O tratamento com o carreador DODAC vazio nas células K-562 e K-562 Lucena (MDR+) a IC50% foi de 0,0003mM e 0,008mM respectivamente, e com o tratamento com a formulação lipossomal DODAC/Pho-s a IC50% obtida respectivamente de, 0,56 mM e 0,31 mM. A viabilidade celular foi determinada a exclusão pelo azul de tripan 0,2%, em sistema automatizado Vi-Cell e foram significativas as diminuições da viabilidade celular em comparação ao grupo controle não tratado nas diversas concentrações e em diferentes períodos de tempo de tratamento. As alterações nas distribuições nas populações celulares nas fases do ciclo celular determinadas por citometria de fluxo mostraram aumento do DNA fragmentado (Sub/G1) em 12 e 24 horas de tratamento. Atividade apoptótica das células tumorais pela expressão da Anexina V/PI, no estágio de apoptose inicial, apoptose tardia e necrose foram quantificadas em citometria de fluxo, o tratamento com Pho-s, quando comparado ao grupo controle K-562 (40 e 80 mM) e K-562 Lucena (MDR+) (146 e 292 mM) ocorreu aumento significativo do número de células apoptóticas e em menor percentual o número de células necróticas. O tratamento com a Pho-s em célula leucêmica K-562 e K-562 Lucena (MDR+) tratadas, respectivamente com 40 e 80 mM e 146 e 292 mM mostraram que independente da expressão do fenótipo de resistência há uma redução significativa no potencial elétrico mitocondrial, analisado pelo o ensaio da rodamina-123. Os marcadores de controle e progressão do ciclo celular e da apoptose, mostraram efeitos moduladores da Pho-s dependentes da p53 na expressão da moléculas pró-apoptóticas. Esse conjunto de informações demonstrou os efeitos apoptóticos da Pho-s e da formulação lipossomal nas células tumorais independentemente do perfil molecular de resistência (MDR+), o que possibilita dizer que esse composto possui significativo potencial terapêutico nesse grupo de leucemias / Synthetic phosphoethanolamine (Pho-s) is a monoester analogous to the phosphoethanolamine which composes the membrane of an artificially phosphorylated cell, with anti-inflammatory and apoptotic properties for various types of human and murine tumor cells. In this project, we evaluated in vitro antitumor effects of Pho-s and the DODAC/Pho-s liposomal formulation in the human chronic myeloid leukemia (K-562) tumor line in comparison with the K-562 Lucena (MDR+). The effects of cytotoxicity of Pho-s on K-562 and K-562 Lucena (MDR +) tumor cells lines were evaluated by cell viability using the Sulforhodamine B test, and the IC50% values obtained were 43.1 mM and 145.9 mM after 24 hours of treatment, respectively. Treatment with the empty DODAC carrier on the K-562 and K-562 Lucena (MDR+) at IC50% cells was 0.0003 mM and 0.008 mM, and the treatment with the DODAC/Pho-s liposomal formulation obtained results of 0.56 mM and 0.31 mM, respectively. Cell viability was determined by 0.2% trypan blue exclusion in automated Vi-Cell system and the decreases in cell viability were significant in comparison to the untreated control group at various concentrations and different treatment time periods. Alterations in the distributions of cell populations in the cell cycle phases determined by flow cytometry showed increment of fragmented DNA (Sub/G1) in 12 and 24 hours of treatment. Apoptotic activity of tumor cells by the expression of Annexin V/PI, in the early apoptosis, late apoptosis phase and necrosis stage were quantified in flow cytometry, the treatment with Pho-s, when compared to the control group K-562 (40 and 80 mM) and K-562 Lucena (MDR +) (146 and 292 mM) demonstrated that there was a significant increase in the number of apoptotic cells and, in a lower percentage, the number of necrotic cells. Treatments with Pho-s in leukemic cell K-56 with 40 and 80 mM and in K-562 Lucena (MDR+) with 146 and 292 mM showed that independent of the expression of the resistance phenotype there is a significant reduction in the electrical potential of the mitochondrial membrane, analyzed with the rhodamine-123 assay. Control and progression markers of cell cycle and apoptosis showed p53-dependent modulating effects on the expression of pro-apoptotic molecules. This set of information demonstrated the apoptotic effects of Pho-s and liposomal formulation on tumor cells independently of the molecular resistance profile (MDR+), which makes it possible to say that this compound has significant therapeutic potential in this group of leukemias

INTRODUÇÃO: O impacto do aumento de expressão do fator de crescimento endotelial no curso da Leucemia Mielóide Crônica (LMC) ainda é desconhecido, porém há relatos de que estes pacientes apresentam maior densidade vascular em medula óssea do que em indivíduos saudáveis, principalmente em crise blástica. Outro fator recentemente associado ao aumento da angiogênese é a expressão anormal da proteína hsecurina, que, por sua vez, inibi uma protease denominada separase, responsável pela separação das cromátides irmãs durante a anáfase da mitose. Por esses motivos, quantificamos células endoteliais circulantes e VEGF em portadores de LMC como marcador de angiogênese e expressão do gene hsecurina. MÉTODOS: Realizamos análise prospectiva e consecutiva de uma coorte de 31 pacientes com LMC em fase crônica ao diagnóstico, 23 em crise blástica, 30 em fase acelerada, atendidos no ambulatório de Hematologia da FMUSP e 50 indivíduos saudáveis, doadores de plaquetas por aférese, para quantificação da porcentagem de células endoteliais circulantes e subtipos pelo método de citometria de fluxo no laboratório de Imunopatologia HC/FMUSP. Desta coorte 25 pacientes em fase crônica, 14 em crise blástica, 26 em fase acelerada e 32 indivíduos saudáveis foram analisados para os genes hsecurina e VEGF por PCR quantitativo em tempo real. RESULTADOS: A mediana da porcentagem das células endoteliais circulantes foi de 0, 0146% em LMC em crise blástica e 0,0059% no grupo controle, p < 0,01 às custas das células endoteliais maduras (p < 0,01). A mediana de células endoteliais circulantes em crise blástica foi de 0, 0146%, superior à da fase acelerada (0,0059%), p < 0,01 com predomínio de células endoteliais maduras (p < 0,01). Em relação à expressão do gene VEGF observamos aumento estatisticamente significativo nas fases crônica (p < 0,01), acelerada (p < 0,01) e crise blástica (p = 0,04). Encontramos aumento significativo da expressão do gene hsecurina na crise blástica da doença, com mediana de 0,390 em relação aos grupos controle com mediana de 0,125 (p < 0,01) e fase acelerada, com mediana de 0,230 (p = 0,04). Os pacientes na fase crônica da doença apresentaram mediana de 0,260 e p = 0,03 quando comparados com o grupo controle. CONCLUSÃO: Observamos neste estudo que a quantificação de CEC é uma ferramenta útil para predizer e identificar precocemente a progressão da LMC para fase blástica, diferentemente da variável VEGF que foi elevado em todas as fases da doença. A expressão do gene hSecurina na fase crônica da doença foi significantemente alta, demonstrando provável relação com a elevação da taxa de proliferação celular. Entretanto, estudos complementares do gene hSecurina deverão ser realizados na crise blástica da LMC, para entendermos com precisão o real significado nesta fase da doença. / INTRODUCTION: The impact of the increased expression of vascular endothelial growth factor in the course of chronic myeloid leukemia (CML) is still unknown, but there are reports that those patients have higher vascular density in bone marrow than healthy individuals, particularly in blast crisis. Another factor recently associated with increased angiogenesis is the abnormal expression of protein hSecurin, which, in turn, inhibits a protease called separase, responsible for the separation of sister chromatids during the anaphase of mitosis. For these reasons, we quantified circulating endothelial cells and VEGF in patients with CML as a marker of angiogenesis and hSecurin gene expression. METHODS: We performed a prospective analysis of consecutive cases in a cohort of 31 patients with CML in chronic phase at diagnosis, 23 in blast crisis, 30 in accelerated phase who attended the outpatient Hematology FMUSP ward, and 50 healthy subjects, platelet apheresis donors, for quantification of the percentage of circulating endothelial cells and subtypes through the flow cytometry method, at HC/FMUSP Immunopathology laboratory. In this cohort, 25 patients in chronic phase, 14 in blast crisis, 26 in accelerated phase, and 32 healthy subjects were tested for the genes VEGF and hSecurin by quantitative real-time PCR. RESULTS: The median percentage of circulating endothelial cells was 0.0146% in CML in blast crisis and 0.0059% in the control group, p <0.01 at the expense of mature endothelial cells (p <0.01). The median circulating endothelial cells in blast crisis was 0.0146% higher than in accelerated phase (0.0059%), p <0.01 with predominance of mature endothelial cells (p <0.01). Regarding the expression of the VEGF gene, a statistically significant increase was observed in chronic phase (p <0.01), accelerated (p <0.01) and blast crisis (p = 0.04). We found a significant increase in hSecurin gene expression in blast crisis disease, with a median of 0.390 compared to control groups, with a median of 0.125 (p <0.01) and accelerated phase, with a median of 0.230 (p = 0.04). Patients with chronic disease had a median of 0.260 and p = 0.03 compared with the control group. CONCLUSION: In this study, we observed that the quantification of CPB is a useful tool to predict and identify the early progression of CML to blast phase, unlike the VEGF variable, which was elevated in all stages of the disease. The expression of hSecurin gene in chronic phase was significantly higher, demonstrating a likely relationship with the increased cell proliferation rate. However, further studies of hSecurin gene should be made in the blastic crisis of CML to understand precisely the real meaning at this stage of the disease.

Bcr-Abl é a tirosina quinase (TK) responsável por causar a Leucemia Mielóide Crônica (LMC). Os últimos estudos de follow-up mostram que apenas 50% dos pacientes tratados com a segunda geração de inibidores de TK atinge a remissão completa, o que significa que metade desses pacientes necessita de um algo melhor do que está disponível. Wiskott Aldrich Syndrome Protein (WASP) é um gene essencial para o bom desenvolvimento e função das células hematopoiéticas. Ante esse contexto, decidimos investigar se WASP poderia ter algum papel ou relevância na LMC. Em conclusão, Bcr-Abl suprime a expressão WASP por um mecanismo epigenético. A re-expressão de WASP torna as células mais suscetíveis à apoptose em resposta ao Imatinib. Sugerimos que a recuperação da expressão WASP deve ser discutida como estratégia para a terapia da LMC. / Bcr-Abl is the tyrosine kinase (TK) responsible for causing Chronic Myeloid Leukemia (CML). This fusion protein up- and down-regulates several genes and pathways, producing a strong resistance to apoptosis and a blockage of cell maturation in the hematopoietic compartment. The last follow-up studies provided that only 50% of the patients treated with second generation achieve complete remission, what means that one-half of these patients needs something better. Wiskott Aldrich Syndrome Protein (WASP) is an essential gene for the proper development and function of the hematopoietic cells. In the light of this background, we decided to investigate if WASP could have some role or relevance in the CML context. In conclusion, Bcr-Abl suppresses WASP expression by an epigenetic mechanism. The re-expression of WASP makes the CML cells more susceptible to apoptosis and contribute to respond to Imatinib. We suggest that recovery of WASP expression should be discussed as a new and additional strategy for CML therapy.

A técnica de análise de sobrevivência tem sido muito utilizada por pesquisadores na área de saúde. Neste trabalho foi usada uma distribuição em análise de sobrevivência recentemente estudada, chamada distribuição exponencial generalizada. Esta distribuição foi estudada sob todos os aspectos: para dados completos e censurados, sob a presençaa de covariáveis e considerando sua extensão para um modelo multivariado derivado de uma função cópula. Para exemplificação desta nova distribuição, foram utilizados dados reais de câncer (leucemia mielóide aguda e câncer gástrico) que possuem a presença de censuras e covariáveis. Os dados referentes ao câncer gástrico tem a particularidade de apresentar dois tempos de sobrevida, um relativo ao tempo global de sobrevida e o outro relativo ao tempo de sobrevida livre do evento, que foi utilizado para a aplicação do modelo multivariado. Foi realizada uma comparação com outras distribuições já utilizadas em análise de sobrevivência, como a distribuiçãoo Weibull e a Gama. Para a análise bayesiana adotamos diferentes distribuições a priori para os parâmetros. Foi utilizado, nas aplicações, métodos de simulação de MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov) e o software Winbugs. / Survival analysis methods has been extensively used by health researchers. In this work it was proposed the use a survival analysis model recently studied, denoted as generalized exponential distribution. This distribution was studied in all respects: for complete data and censored, in the presence of covariates and considering its extension to a multivariate model derived from a copula function. To exemplify the use of these models, it was considered real cancer lifetime data (acute myeloid leukemia and gastric cancer) in presence of censored data and covariates. The assumed cancer gastric lifetime data has two survival responses, one related to the total lifetime of the patient and another one related to the time free of the disease, that is, multivariate data associated to each patient. In these applications there was considered a comparative study with standard existing lifetime distributions, as Weibull and gamma distributions.For a Bayesian analysis we assumed different prior distributions for the parameters of the model. For the simulation of samples of the joint posterior distribution of interest, we used standard MCMC (Markov Chain Monte Carlo) methods and the software Winbugs.

A leucemia mielóide crônica (LMC) é uma doença mieloproliferativa clonal caracterizada pela presença do cromossomo Philadelphia e o oncogene BCR-ABL1. Este oncogene codifica a oncoproteína Bcr-Abl com atividade tirosina-quinase constitutiva. A proteína Bcr-Abl é responsável pela resistência das células leucêmicas a apoptose. Atualmente, os pacientes com LMC são tratados com os inibidores de tirosina-quinase - mesilato de imatinibe, dasatinibe e nilotinibe. Apesar de o tratamento ser eficiente, pacientes em fases avançadas e mesmo na fase crônica da doença, apresentam resistência à terapia. Desta forma, novos fármacos devem ser investigados para melhorar o tratamento da LMC. As L-aminoácido oxidases (LAAOs) têm sido descritas como substâncias citotóxicas e indutoras de apoptose. Assim, o principal objetivo do presente estudo foi investigar o potencial antitumoral da LAAO isolada da serpente Calloselasma rhodostoma (CR-LAAO) nas células Bcr-Abl positivas. Avaliou-se a citotoxicidade da CR-LAAO nas linhagens HL-60 (linhagem Bcr-Abl negativa), HL-60.Bcr-Abl, K562 e KCL22 (linhagens Bcr-Abl positivas) e nas células mononucleares (MNC) de sangue periférico de indivíduos saudáveis, na presença ou ausência da catalase. Para investigar os mecanismos da ação citotóxica da CR-LAAO, realizou-se os ensaios de indução de apoptose por meio da quantificação das percentagens de núcleos hipodiplóides e anexina V-FITC, nas linhagens celulares e nas células MNC de indivíduos saudáveis e pacientes com LMC. Avaliou-se também os níveis de expressão das caspases 3, 8 e 9, o potencial de membrana mitocondrial, danos no DNA e o efeito apoptótico da toxina combinada com os inibidores de tirosina-quinase nas linhagens Bcr-Abl positivas. Além disso, investigamos se a CR-LAAO foi capaz de modular a expressão dos apoptomiRs miR-15a, miR-16, miR-145, miR-26a, hsa-let-7d, miR-142-3p, miR-29c, miR-146a, miR-21, miR-130a e miR-130b, assim como das proteínas pro- e anti-apoptóticas Bak, Bax, Bid, Bim, A1, Bcl-2, c-Flip, Ciap-2 e Mcl-1 nas linhagens Bcr-Abl positivas. Nossos resultados mostraram que o efeito citotóxico da CR-LAAO foi mais potente nas linhagens Bcr-Abl positivas em relação às células MNC de indivíduos saudáveis, e está associado ao peróxido de hidrogênio produzido durante a reação enzimática da CR-LAAO. Demonstrou-se também que a CR-LAAO induziu apoptose nas linhagens Bcr-Abl postivas testadas e nas células MNC de pacientes com LMC na fase crônica da doença. Em todas as linhagens celulares detectou-se danos no DNA, perda do potencial de membrana e ativação das caspases 3, 8 e 9. A percentagem de apoptose aumentou quando as células HL-60.Bcr-Abl foram tratadas com a CR-LAAO combinada com os inibidores de tirosina-quinase. A CR-LAAO modulou a expressão dos apoptomiRs miR-15a, miR-16, miR-145, miR-26a, hsa-let-7d, miR-142-3p, miR-29c, miR-21, miR-130a e miR-130b e de possíveis proteínas alvos nas linhagens Bcr-Abl positivas. Sendo assim, os resultados obtidos sugerem que a CR-LAAO apresenta uma ação antitumoral capaz de destruir as células leucêmicas / Chronic myeloid leukemia (CML) is a clonal myeloproliferative disease characterized by the presence of Philadelphia chromosome and BCR-ABL1 oncogene. This oncogene encodes the Bcr-Abl tyrosine kinase (TK) which presents a constitutive activity. The Bcr-Abl is responsible for leukemic cells resistance to apoptosis. The CML patients are currently treated with tyrosine kinase inhibitors (TKI) - imatinib mesylate, dasatinib and nilotinib. Although TKI are efficient for CML treatment, patients in advanced phases and even in chronic phase of the disease present resistance to therapy. Thus, potential new drugs must be investigated to improve the CML treatment. The L-amino acid oxidases (LAAOs) have been described as cytotoxic and apoptosis-inducing substances. Here, we investigated the LAAO from Calloselasma rhodostoma (CR-LAAO) antitumoral potential against Bcr-Abl positive cells. We evaluated the CR-LAAO cytotoxic effect against HL-60 (Bcr-Abl negative cell line), HL-60.Bcr-Abl, K562, KCL22 (Bcr-Abl positive cell lines) and the peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from healthy subjects, in the presence or absence of catalase. To investigate the mechanisms underlying the CR-LAAO cytotoxic action, we performed the apoptosis induction assays through the hypodiploid nuclei and annexin-V quantification in the cell lines and PBMC from healthy subjects and CML patients. We also evaluated the levels of caspases 3, 8 and 9 expression, the mitochondrial membrane potential, DNA damage and the apoptotic effect of CR-LAAO combined with TKI on Bcr-Abl positive cells. In addition we investigated if CR-LAAO was capable of modulating the apoptomiRs miR-15a, miR-16, miR-29c, hsa-let-7d, miR-145, miR-146a, miR-21, miR-130a, miR-130b, miR-142-3p and miR-26a, the pro- and anti-apoptotic proteins (Bak, Bax, Bid, Bim, A1, Bcl-2, c-Flip, Ciap-2 and Mcl-1 expression in HL-60, HL-60.Bcr-Abl, K562 and KCL22 cells. Our results showed that the CR-LAAO cytotoxic effect was more potent in Bcr-Abl positive cell lines than in PBMC from healthy subjects and it is linked to hydrogen peroxide produced during the enzymatic action of CR-LAAO. It was also demonstrated that CR-LAAO was capable of inducing apoptosis in Bcr-Abl positive cell lines and CML patient\'s cells in chronic phase of the disease. In all tested cell lines, the loss of mitochondrial membrane potential, DNA damage and caspases 3, 8 and 9 activation were detected. The apoptosis percentage was improved when HL-60.Bcr-Abl cells were treated with CR-LAAO combined with TKI. The CR-LAAO modulated the apoptomiRs miR-15a, miR-16, miR-145, miR-26a, hsa-let-7d, miR-142-3p, miR-29c, miR-21, miR-130a and miR-130b expression as well the predict target proteins levels on Bcr-Abl positive cells. Thus, our results suggest that CR-LAAO presents an antitumoral action capable of destroying the CML cells.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Completa.pdf: 5651353 bytes, checksum: 51c96a7210d03ea18a0c2bf0251eec36 (MD5) Previous issue date: 2009-06-01 / As leucemias são desordens proliferativa nas células tronco hematopoiéticas pluripotentes caracterizada por mutações que comprometem seus precursores mielóides ou linfóides levando ao desenvolvimento de leucemias similares quanto ao fenótipo (Mielóide ou Linfóide) e forma (Crônica ou Aguda). Descrito em 1960, o cromossomo philadelphia (Ph) foi a primeira anomalia cromossômica associada a uma neoplasia, a Leucemia Mielóide Crônica (LMC). Em 1973, foi demonstrado que o cromossomo Ph resulta da translocação recíproca entre os braços longos do cromossomo 9 e 22 [t(9;22)(q34;q11)], produzindo um gene quimérico BCR-ABL, encontrado em 95% dos casos de LMC. A proteína quimérica codificada, BCR-ABL, com atividade tirosina quinase descontrolada, é o fator causal da LMC. Durante os anos 1990, uma série de moléculas sintéticas foram desenvolvidas e testadas para inibir especificamente a atividade tirosina quinase da proteína BCR-ABL, o Imatinib (STI-571 ou Gleevec) foi a primeira dessas drogas aprovadas e usadas como agente terapêutico contra a LMC, demonstrando redução do número de células leucêmicas em quase todos pacientes. No entanto muitos pacientes com resistências primárias ou secundárias foram frequentemente relatados. Os mecanismos de resistência são provavelmente heterogêneos, e no mínimo dois mecanismos envolvendo o gene BCR-ABL foram descritos em estudos realizados in vivo: amplificação do gene e ocorrência de mutações que resultam em substituições de aminoácidos associadas com o fenótipo de resistência. Diferentes níveis de resistência são frequentemente associadas a mutações pontuais recorrentes encontradas no domínio quinase da proteína c-ABL em regiões como: sítio catalítico, alça de ativação (A-loop) e alça de fosforilação (P-loop). Os primeiros estudos computacionais foram realizados com o mutante Thr334Ile e mutações na região do P-loop, e ajudaram a entender num nível molecular, os mecanismos de resistência ao Imatinib. Neste trabalho, realizamos um estudo estrutural e termodinâmico das interações entre os ligantes Imatinib e Nilotinib no sítio ativo da proteína c-ABL selvagem e em 12 proteínas com mutações específicas, além de determinar a importância do solvente (com particular interesse na molécula de água denominada Cw - que medeia a interação fármaco-proteína) no processo de resistência aos fármacos. No presente trabalho, utilizamos o método semi-empírico de energia de interação linear (LIE) de maneira alternativa: analisando as interações entre diferentes mutantes da proteína c-ABL e um inibidor (Imatinib ou Nilotinib). Os coeficientes de LIE obtidos foram os seguintes: com Cw fixa (restrição de Cw na posição inicial) = 0,2169; = 0,0654; = 1,4159; e Cw livre (sem restrição de Cw na posição inicial) = 0,0394; = 0,0077; = -2,0503. O melhor ajuste dos coeficientes de LIE foram obtidos nas simulações sem restrição da posição inicial de uma molécula de água conservada (Cw), essa escolha foi baseada no valor de energia livre absoluta da proteína c-ABL selvagem ( ) ser sempre um número mais negativo quando comparado com o valor da energia livre absoluta de cada proteína c-ABL mutada. O uso do método LIE (Linear Interaction Energy) com essa estratégia foi eficiente para analisar o efeito da interação entre diferentes proteínas c-ABL mutantes e um ligante (Imatinib ou Nilotinib). Até o momento não existem simulações de dinâmica molecular na presença de outros domínios da proteína BCR-ABL: SH2 e SH3.

A natureza heterogênea da Leucemia Mielóide Aguda (LMA) tornou-se um desafio para o sucesso da quimioterapia convencional com o agente Citarabina (Ara-C), especialmente em leucemias com prognóstico desfavorável, como aquelas portadoras do rearranjo MLL. Visto que as células de LMA-MLL são consideradas sensíveis ao Ara-C quando comparadas às leucemias que não apresentam o rearranjo, mas a recaída à doença é frequente, a presente tese propôs estudar a relação entre características biológicas relacionadas às bases da resistêmcia ao Ara-C em LMA-MLL. A abordagem proposta foi a seleção de subpopulações de linhagens celulares portadoras do rearranjo MLL submetidas ao tratamento em longo prazo com Ara-C, comparando-as com as linhagens não expostas à droga. As células foram caracterizadas quanto: 1) ao potencial proliferativo na presença ou ausência de Ara-C; 2) a distribuição das células no ciclo celular; 3) a distribuição de marcadores clássicos de superfície de células-tronco hematopoiéticas, CD34 e CD38; e 4) o perfil de expressão global dos RNAs transcritos. O tratamento em longo prazo selecionou células mais resistentes ao Ara-C que as células parentais. Além disso, quanto ao ciclo celular, as células selecionadas com Ara-C apresentaram apoptose reduzida (fase sub-G1), acúmulo na fase de síntese (fase S) e aumento da capacidade proliferativa após reexposição à droga (fase G2-M). Quanto à análise de marcadores de células-tronco hematopoiéticas, observou-se que após o tratamento em longo com Ara-C, uma das linhagens celulares apresentou distribuição bimodal do marcador CD38. Quando separadas por sorting em citometria de fluxo, observou-se que as subpopulações com níveis distintos de expressão de CD38, denominadas MV-4-11 CD38High e MV-4-11 CD38Low apresentaram resposta distinta ao tratamento com Ara-C. Quando avaliadas quanto ao perfil global de expressão gênica, constatou-se que MV-4-11 CD38High eram mais semelhantes às células parentais, e que MV-4-11 CD38Low formavam um grupo isolado, distinto das outras duas populações celulares. A análise de ontologia gênica (GO) evidenciou que entre as categorias mais representativas de processos biológicos estavam atividades associadas à capacidade proliferativa, ao desenvolvimento e a resposta a estímulos. As análises de agrupamentos hierárquicos mostraram que: 1) o cluster de genes do desenvolvimento HOXA estava mais expresso nas células MV-4-11 CD38Low do que em MV-4-11 CD38High, que apresentaram expressão mais elevada do cluster HOXB; 2) o gene HOX mais diferencialmente expresso foi HOXA13, associado na literatura com prognóstico desfavorável em outros tipos de câncer; 3) dos genes associados a resposta a estímulos, o único relacionado à via de metabolização do Ara-C diferencialmente expresso entre as linhagens foi NME1; 4) aqueles que participam das vias de reparo de pareamento incorreto, reparo por excisão de bases e por excisão de nucleotídeos encontraram-se mais expressos nas células MV-4-11 CD38High que em MV-4-11 CD38Low. Além disso, diversas quinases dependentes de ciclinas (CDKs) também estiveram diferencialmente expressas entre MV-4-11 CD38High e MV-4-11 CD38Low. Sugere-se por fim, que o modelo in vitro proposto neste estudo para simular a situação de resistência ao Ara-C em subpopulações de LMA-MLL, demonstrou que os mecanismos de resposta à Citarabina nesta doença, vão além de alterações na detoxificação e metabolização da droga, e parecem mais associados a vantagens proliferativas e do desenvolvimento das células leucêmicas. Estas vias devem ser exploradas como alvos potenciais na terapia combinada ao Ara-C. / The heterogeneity of Acute Myeloid Leukemia (AML) became a challenge for the success of the conventional chemotherapy agent Cytarabine (Ara-C), especially in leukemias with poor prognosis, as those harboring MLL rearrangement. Since AML-MLL cells are considered sensitive to Ara-C when compared with leukemias that do not carry the rearrangement, but relapse is frequent, the present dissertation proposed to study the relationship between biological characteristics related to the basis of chemoresistance to Ara-C in AML-MLL. We proposed an approach based on the selection of subpopulations of cell lines bearing MLL rearrangement submitted to the long-term treatment with Ara-C, comparing them with the cell lines that were not previously exposed to the drug. The cells were characterized according to: 1) the proliferative potential in the presence and absence of Ara-C; 2) the distribution of the cells in the cell cycle; 3) distribution of hematopoietic stem cell classic surface markers, CD34 and CD38; and, 4) global expression profile of transcribed RNAs. The long-term treatment selected cells that are more resistant to Ara-C than the cells that were not previously treated (parental cells). Besides, according to cell cycle, the cells selected by Ara-C treatment present decreased apoptosis (sub-G1 phase), accumulation in the synthesis phase (S-phase) and increase in the proliferative capability after re-exposition to the drug (G2-M phase). Regarding the hematopoietic stem cell markers, we observed that after Ara-C long-term treatment, one of the cell lines exhibited a bimodal distribution of the CD38 marker. When sorted by flow cytometry, we observed that both subpopulations with distinct levels of CD38 expression, called MV-4-11 CD38High and MV-4-11 CD38Low also showed distinct response to Ara-C. When evaluated regarding to their global gene expression profiles, we verified that MV-4-11 CD38High were more closely related to the parental cells, and MV-4-11 CD38Low made up an isolated group, distinct of the other cell populations. Gene ontology (GO) analysis revealed that among the most representative categories of biological processes, activities associated with proliferative capability, development and response to stimuli were included. The hierarchical clustering analysis showed that: 1) the cluster HOXA of genes of development was more expressed in the MV-4-11 CD38Low than in the MV-4-11 CD38High cells, that presented increased expression of HOXB cluster; 2) the most differentially expressed HOX gene was HOXA13, which according to the literature is associated with poor prognosis in other types of cancer; 3) among the genes associated with response to stimuli, the only one related to Ara-C-metabolizing pathway that was differentially expressed between the cell lines was NME1; 4) those genes that take part in the mismatch repair, base excision repair and nucleotide excision repair pathways were more expressed in the MV-4-11 CD38High than in the MV-4-11 CD38Low cells. Additionally, several cyclin-dependent kinases (CDKs) were also differentially expressed between MV-4-11 CD38High and MV-4-11 CD38Low. Finally, we suggest that the in vitro model proposed in this study to mimic the situation of chemoresistance to Ara-C in subpopulations of AML-MLL, showed that the mechanisms of Ara-C response in this disease, go beyond changes in drug detoxification and metabolization, and seem more associated to proliferative and development advantages of the leukemic cells. These pathways should be explored as potential targets to Ara-C combination therapies.

A leucemia mielóide aguda ainda apresenta altos índices de mortalidade em adultos, exceção feita à leucemia promielocítica. A otimização dos protocolos de tratamento tem sido muito discutida há 3 décadas, com resultados ainda insatisfatórios. Fatores prognósticos como idade, cariótipo e tolerância à consolidação com altas doses de citarabina guardam relação com a melhor sobrevida. Com o objetivo de avaliar diferentes protocolos de tratamento e validar estes e outros fatores prognósticos, conduzimos um estudo retrospectivo no Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo, analisando prontuários médicos e os eventos relacionados à leucemia mielóide aguda, de 1978 a 2007. Analisamos 400 pacientes tratados curativamente e achamos que idade abaixo de 60 anos (27% vs 7%), cariótipo favorável (53% vs 28% vs 5%) e administração de doses totais de citarabina, principalmente se acima da mediana de 45,45 gramas (68% vs 44% vs 21%) tem impacto positivo na sobrevida global em 5 anos, sendo o uso de altas doses de citarabina um fator independente. A positividade para mieloproxidase, classificação FAB e protocolo de tratamento não mostraram associação estatisticamente significante para melhores índices de sobrevida. Pudemos concluir que, se os protocolos de indução não apresentam diferenças estatísticas, a consolidação intensiva com altas doses de citarabina em pacientes abaixo de 60 anos tem impacto independente na sobrevida global, com resultados ainda melhores quando a dose total é maior ou igual a 45,45 gramas. O cariótipo também foi validado em nossa população / Acute myeloid leukemia in adults is still a highly fatal disease, except for acute promyelocitic leukemia. The optimization of treatment protocols has been debated for three decades, without satisfactory results. Prognostic factors like age, kariotype and consolidation with cytarabine in high dosis seem to correlact with a better overall survival. We conducted a retrospective study in the General Hospital of University of Sao Paulo analyzing medical records and acute myeloid leukemia outcomes to compare different treatment protocols used through 1978 to 2007. We also intended to validate international prognostic factors as the ones cited in our population. We analyzed 400 patients treated with curative intention and found better overall survival in 5 years regarding age less than 60 years (27% vs 7%), favorable karyotipe (53% vs 28% vs 5%) and high dosis cytarabine in consolidation, meanly if total dose was at least the median of 45,45 g (68% vs 44% vs 21%). Consolidation with high dosis cytarabine was an independent predictor of better overall survival. No estatistical differences were seen regarding myeloperoxidase positivity, induction protocol and FAB classification. We concluded that, if the induction protocols seem to be no different in results, consolidation with high dosis cytarabine for patients under 60 years has impact in overall survival, being even better when the total dosis is at least 45,45 g. Karyotipe has also been validated in our study population

As leucemias cromossomo Ph-positivas estão intimamente associadas à expressão da tirosina-quinase Bcr-Abl. Esta oncoproteína promove independência de fatores de crescimento, alterações na adesão e inibição da apoptose por mecanismos ainda não totalmente elucidados. O objetivo desse estudo foi avaliar a contribuição da atividade quinase de Bcr-Abl para seu potencial anti-apoptótico e identificar alterações moleculares envolvidas na transformação celular induzida por essa proteína. Nossos resultados sugerem que a resistência à apoptose não depende da manutenção constante da atividade tirosina-quinase de Bcr-Abl, tampouco da presença de proteínas fosforiladas em tirosina. A comparação do proteoma de células HL-60.vetor e HL-60.Bcr-Abl revelou que a presença de Bcr-Abl causa alterações profundas no padrão de expressão protéica. As proteínas afetadas estão associadas a diversos processos celulares, como adesão, transdução de sinais, proliferação e morte celular. Esses achados devem contribuir para a identificação de novos marcadores de prognóstico e alvos terapêuticos. / Ph chromosome-positive leukemias are closely associated with the expression of Bcr-Abl tyrosine kinase. This oncoprotein promotes growth factor independence, alters cell adhesion and confers resistance to apoptosis by mechanisms that are not fully understood. The aim of this study was to evaluate the contribution of Bcr-Abl kinase activity for its antiapoptotic potential and identify molecular alterations involved in Bcr-Abl-induced cell malignant transformation. Our results suggest that Bcr-Abl is not required to be constantly active to maintain the resistance to apoptosis and pY-containing proteins may not be responsible for the antiapoptotic effect of Bcr-Abl. The comparison between the proteome of HL-60.vector and HL-60.Bcr-Abl cells revealed that the presence of Bcr-Abl alters the expression of a great variety of proteins. The affected molecules are associated with several cellular processes, including cell adhesion, signal transduction, proliferation and cell death. Our findings might help the identification of new prognostic markers and therapeutic targets.

A galectina-1 (LGALS1) participa em diferentes etapas da neoplasia, mas sua função na leucemia mielóide crônica (LMC) é desconhecida. Neste trabalho, a expressão etópica de BCR-ABL selvagem, mas não de BCR-ABL quinase deficiente, em linhagens celulares hematopoéticas, resultou em aumento de LGALS1. O efeito foi revertido com a inibição da tirosina quinase pelo mesilato de imatinibe. Este resultado indicou que a galectina-1 é modulada pela atividade tirosina-quinase de BCR-ABL. Em pacientes com LMC, a maior expressão de LGALS1 foi correlacionada a altos níveis de BCR-ABL, progressão da doença e a um tempo de sobrevida menor. Adicionalmente, as células K562 com LGALS1 inibida por RNA de interferência exibiram crescimento mais lento do que as células K562 com LGALS1 intacta, em camundongos nude. Portanto, o pior prognóstico de pacientes com altos níveis de galectina-1 sugere um efeito cooperativo de galectina-1 na tumorigênese de BCR-ABL reforçando o conceito de que a galectina-1 é um forte candidato para intervenção terapêutica na LMC. / Galectin-1 (LGALS1) participates in different steps of neoplasia but its role in chronic myeloid leukemia (CML) is unknown. In this work, ectopic expression of wild-type but not kinase-deficient BCR-ABL in different hematopoietic cells resulted in LGALS1 upregulation. Tyrosine-kinase inhibition by imatinib mesylate reversed this effect. This result indicate that galectin-1 is modulated by tyrosine kinase activity. In CML patients, the elevated expression of LGALS1 was correlated with high BCR-ABL levels, disease progression and shorter survival time. Additionally, in nude mice, LGALS1-deficient K562 cells obtained by RNA interference were less efficient in tumor formation than control K562 cells. Therefore, the worst prognosis in patients bearing high LGALS1 levels suggests a cooperative role for galectin-1 in BCR-ABL-positive leukemia and support the concept that galectin-1 is a strong candidate for CML therapeutic intervention.