Papel da proteína cofilina-1 na resistência à cisplatina em câncer de pulmão de não-pequenas células

Abstract

Câncer de pulmão é o tipo de câncer mais comum e letal em todo o mundo, contabilizando 1.3 milhões de mortes anualmente. Sozinho, ele é responsável por mais mortes que os outros três mais letais (mama, cólon e próstata) somados. Há registro de 160.000 mortes/ano nos Estados Unidos e 20.000 mortes/ano no Brasil devido a carcinoma de pulmão. O câncer de pulmão de não-pequenas células (NSCLC – do inglês nonsmall cell lung cancer) representa aproximadamente 85% dos casos. Apesar do conhecimento da biologia molecular destes tumores ter aumento muito, o prognóstico de NSCLS continua desfavorável, com uma sobrevida média de 10 meses. Um dos motivos deste mau prognóstico é a dificuldade relacionada a detecção precoce, de modo que a maioria dos pacientes diagnosticados com a doença apresenta estádios avançados, necessitando de tratamentos paliativos como a quimioterapia. A falta de avanço clínico se dá muitas vezes pela inabilidade de aplicação de conhecimentos moleculares ao tratamento. A agressividade tumoral está relacionada, entre outros fatores, à capacidade metastática e a resistência à quimioterapia. Carcinomas de pulmão são de difícil cura devido à sua grande capacidade metastática, fenômeno que requer alta mobilidade celular. Uma das principais proteínas encarregadas deste fenômeno é a cofilina-1. Esta proteína atua aumentando a taxa de despolimerização dos filamentos de actina (F-actina). A alta atividade dessa proteína foi correlacionada in vitro com maior invasividade em câncer de mama. A quimioterapia com uso de cisplatina (em combinação ou não com outras drogas) – e análogos com menos efeitos colaterais, como a carboplatina – tem se mostrado a escolha mais eficaz para pacientes com NSCLC avançado. Estes agentes alquilantes são, portanto, as drogas de escolha para o tratamento clínico de NSCLC, justificando a escolha dessa drogas para o estudo. A ação antitumoral dos agentes alquilantes se dá por dano ao DNA, promovendo apoptose; entretanto, após algumas sessões é comum que este tratamento perca eficácia em alguns pacientes. Diversos fenômenos moleculares podem ser atribuídos à essa resistência: maior inativação da droga, menor influxo da droga, insensibilidade das rotas apoptóticas e maiores níveis de reparo de DNA. Estudos prévios do nosso grupo correlacionaram altos níveis de expressão de cofilina-1 a uma maior resistência a agentes alquilantes em linhagens humanas de NSCLC. Por isso, com este trabalho objetivamos corroborar e reforçar o papel da proteína cofilina-1 na resistência a agentes alquilantes, onde células A549 foram submetidas a 2 abordagens: uma seleção de células intrinsecamente resistentes a cisplatina, e outra usando biologia molecular para super-expressar a cofilina-1 e posteriormente verificar um aumento na resistência. Nossos resultados mostraram que um aumento na resistência possivelmente está relacionado a um aumento no imunoconteúdo de cofilina-1, e que aumento no imunoconteúdo dessa proteína está associado a um aumento na resistência à cisplatina. Por essa razão, a cofilina-1 surge como uma possível e forte candidata para ser um biomarcador em câncer de pulmão de não pequenas células, não somente ditando o prognóstico, como também o melhor tratamento a ser escolhido para o paciente.

Lung cancer is the most common and lethal type of cancer in the world, and is responsible for 1.3 million deaths annually. Alone, it is responsible for more deaths than the other three most lethal cancers (breast, colon and prostate) together. There are 160,000 registered deaths/year in the United States an 20,00 death/year in Brazil from lung carcinoma. Cancer represents approximately 85% of the cases. Even though the knowledge of the molecular biology of these tumors is well known, the prognosis of NSCLC continues to be unfavorable, with an average of 9-11 months. One of the motives of this bad prognosis is the related difficulty of initial detection, because the symptoms of the majority of patients with the disease do not present until advanced stages, where palliative treatment is necessary like chemotherapy. The lack of clinical advance itself the can be given to the non-application of molecular knowledge to the treatment chosen. Tumoral aggression is related to the metastatic capacity and resistance to chemotherapy. Lung carcinomas are difficult to cure due to their great metastatic capacity, a phenomenon that requires highly cellular mobility. One of the principal proteins responsible for this phenomenon is cofilin-1. This protein acts by changing the cost of depolymerization of the actin filaments (F-actin). The high activity of this protein was correlated in vitro with more invasiveness in breast cancer. Chemotherapy with the use of cisplatin (in combination or not with other drugs)—and analogs with less collateral effects, like carboplatin—it has shown itself to be a more efficient choice for patients with advanced NSCLC. These alkylating agents are, therefore, the drugs of choice for the clinical treatment of NSCLC, justifying the choice of these drugs for the study. The anti-tumoral action of alkylating agents themselves causes DNA damage, promoting apoptosis; however, after some sessions it is common that this treatment lost efficacy in some patients. Diverse molecular phenomena can be attributed to that resistance: the more inactivation of the drug, the more drug efflux, insensibility to the apoptotic cycle and larger levels of DNA repair. Previous studies from our research group correlated high levels of expression of cofilin to a higher resistence to alkylating agents in human NSCLC cell lines. For this, with this work we try to corroborate and reinforce the role of the protein cofilin-1 on the resistance to alkylating agents. A549 cells were submitted via 2 approaches: the first was for the selection of cells intrinsically resistant to cisplatin, and the other used molecular biology to detect the overexpression of cofilin-,1 and after an increase in resistance was verified. Our data shows that the increase in resistance is possible correlated with an increase in the immunocontent of cofilin-1. A rise in the immunocontent of this protein was associated with an increase in resistance to cisplatin. Therefore, cofilin-1 becomes a possibly strong candidate as a biomarker in nonsmall cell lung cancer, not only predicting prognosis, but also helping to choose a better treatment for the patient.