Os efeitos moleculares e biológicos da cisplatina em Drosophila

Abstract

A Cisplatina é amplamente usada em tratamentos para o câncer e é um dos melhores agentes citostáticos disponíveis para terapia antitumoral. Drosophila melanogaster tem uma das melhores anotações de genoma e de sequências de Elementos Transponíveis (TEs). O organismo-modelo é útil para analisar o modo de ação de diversos compostos in vivo e avaliar as consequências biológicas e comportamentais dos tratamentos. O objetivo do nosso estudo foi ampliar o conhecimento dos efeitos da Cisplatina em Drosophila através do sequenciamento de RNA (RNA-seq) juntamente com ensaios biológicos. O RNA-seq foi seguido por análises de expressão diferencial de genes (DEGs) e TEs (DETEs) e de vias e termos de ontologia. Os DETEs foram confirmados por qPCR. A Cisplatina foi avaliada a 50 e 100 μg/mL no meio de cultivo de Drosophila por 24 h. As análises de locomoção, sobrevivência, oviposição e desenvolvimento foram usadas como ensaios biológicos. A Cisplatina induz DEGs de forma dose-dependente e quatro TEs foram up-regulados. A maioria dos DEGs está ligada a dano de DNA e processos de detoxificação. A Cisplatina aumenta a atividade locomotora de Drosophila e interrompe o desenvolvimento. Genes e processos relacionados aos ensaios também foram identificados. Esse é o primeiro estudo a avaliar os efeitos da Cisplatina em moscas usando RNA-seq de nosso conhecimento. A alteração na expressão gênica foi limitada, preponderantemente, ao metabolismo de droga e de dano ao DNA, a droga aparenta não afetar amplamente a Drosophila na parte molecular. Ao contrário da hipótese de que o estresse altera dramaticamente a mobilização de TEs, apenas quatro foram up-regulados. O nosso estudo, juntamente com o conhecimento prévio, confirma a Drosophila como um organismo de relevância para o estudo com quimioterápicos.

Cisplatin is widely used in cancer treatment and is one of the best cytostatic agents available for antitumor therapy. Drosophila melanogaster has one of the best annotated genomes and one of the best characterized sets of transposable elements (TE) sequences. This model organism is useful for analysing the mode of action of several compounds in vivo and evaluating the behavioral consequences of treatments. The aim of our study was to increase the knowledge about the effects of Cisplatin in Drosophila by joining RNA sequencing (RNA-seq) and biological assays. RNA-seq was followed by analyses of differential expression of genes (DEGs) and TEs (DETEs), and of pathways and ontology terms. DETEs were confirmed by qPCR. Cisplatin was evaluated at 50 and 100 μg/mL in Drosophila culture medium for 24 h. The fly locomotor assay, survival analysis, oviposition and development were used as biological assays. Cisplatin induced DEGs in a dose-dependent fashion, and four TEs were up-regulated. Most DEGs are related to DNA damage and detoxification processes. Cisplatin increases Drosophila locomotor activity and interrupts development. Genes and processes related to the assays were also identified. To our knowledge, this is the first study to evaluate the effects of Cisplatin in flies using RNA-seq. Gene alteration was almost limited to drug metabolism and DNA damage, and the drug did not vastly affect Drosophila on the molecular level. Contrary to the hypothesis that stress dramatically alters TEs mobilization, only four TEs were up-regulated. Our study, together with previous knowledge, asserts Drosophila as a valuable organism in the study of chemotherapy drugs.