Study of synthetic lethality in HPV-transformed cells.

Os Papilomavírus Humanos (HPV) são vírus de DNA, não envelopados que infectam as células epiteliais. A infecção persistente por alguns tipos de HPV é o principal fator de risco para o desenvolvimento do câncer cervical. A maquinaria de reparo de DNA desempenha um papel essencial em várias fases do ciclo de vida do HPV e é crucial para a sobrevivência de células tumorais. Durante a transformação maligna, as oncoproteínas E6 e E7 de HPV são capazes de induzir alterações cromossômicas e numéricas, além de modular a resposta de danos ao DNA. Estas observações sugerem que a maquinaria celular de reparo de dano ao DNA podem desempenhar um papel duplo na biologia do HPV e na sua patogênese. No presente estudo, procurou-se investigar o papel das proteínas de reparo de DNA na biologia das células derivadas de câncer cervical. A fim de alcançar este objetivo, a expressão de 189 genes foi silenciada em células HeLa (HPV 18) e em células SiHa (HPV16), bem como em queratinócitos humanos primários (QHP), utilizando vetores lentivirais que expressam shRNAs específicos. O efeito do silenciamento gênico foi determinado por ensaios de viabilidade celular, análise de proliferação celular, ensaio clonogênico e de formação de colônias em soft ágar. Observamos que o silenciamento dos genes ATM, BRCA1, CHEK2 e HMGB1 reduziu a taxa de crescimento celular, o potencial de crescimento em colônia e a capacidade de crescimento independente de ancoragem das linhagens celulares derivadas de câncer cervical transformadas por HPV, sem afetar QHP. O tratamento das linhagens celulares com fármacos capazes de inibir a atividade das proteínas ATM e CHEK2 revelou uma maior sensibilidade das células tumorais à inibição destas proteínas quando comparadas a QHP. Além disso, mostramos que QHP que expressavam E6E7 ou somente E6 de HPV16 foram mais sensíveis a estes inibidores, quando comparados ao controle QHP ou QHP expressando apenas E7. Além disso, QHP que expressavam mutantes de E6 de HPV16, defectivos para a degradação de p53, foram menos sensíveis do que QHP, que expressavam HPV16 E6 selvagem. Desta forma, estes resultados indicam que estes genes são necessários para a sobrevivência de células transformadas por HPV. Além disso, os nossos resultados sugerem que este efeito está relacionado com a expressão oncoproteína de HPV16 E6 e a sua capacidade para degradar p53.Human Papillomaviruses (HPV) are non-enveloped DNA viruses that infect epithelial cells. Persistent infection with some HPV types is the main risk factor for the development of cervical cancer. DNA repair machinery plays an essential role in several stages of the HPV life cycle and is crucial for tumor cells survival. During malignant transformation, HPV E6 and E7 oncoproteins induce structural and numerical chromosome alterations and modulate DNA damage response. These observations suggest that cellular DNA repair machinery may play a dual role in both HPV biology and pathogenesis. In the present study, we sought to investigate the role of DNA repair proteins in cervical cancer derived cells biology. In order to achieve this goal, the expression of 189 genes was silenced in HeLa (HPV18) and SiHa (HPV16) cells as well as in primary human keratinocytes (PHK) using lentiviral vectors expressing specific shRNA. The effect of gene silencing was determined by cell viability assay, cell growth analysis, clonogenic and soft agar colony formation test. We observed that ATM, BRCA1, CHEK2 and HMGB1 down-regulation decreased growth rate, clonogenic potential and cellular anchorage-independent growth of HPV-transformed cervical cancer-derived cell lines with no effect in normal keratinocytes. Treatment of cells with drugs that inhibit ATM and CHEK2 activity showed that tumor cells are more sensitive to the inhibition of these proteins than PHK. Besides, we show that PHK expressing HPV16 E6 alone or along with HPV16 E7 were more sensitive to these inhibitors than control PHK or PHK expressing only E7. Moreover, PHK expressing E6 mutants defective for p53 degradation were less sensitive than PHK expressing E6wt. Moreover, to potentiate the effect observed by the ATM and CHEK2 inhibition, we treated cells lines with Doxorubicin and Cisplantin. We observed that tumor cells lines and PHK expressing HPV16 E6 or HPV16 E6/E7 were more sensitive to DNA damage induction. Altogether, these results indicated that these genes are required for HPV-transformed cells survival. Besides, our results suggest that this effect is related to HPV16 E6 oncoprotein expression and its capacity to degrade p53