Análise da correlação clínica com o perfil de expressão de genes codificadores de metiltransferases da família SETD em pacientes com câncer de mama

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015.O câncer de mama ainda continua sendo uma epidemia mundial, com taxas importantes de incidência e prevalência no mundo todo. De forma geral, a taxa de mortalidade do câncer de mama gira em torno de 15% nos países desenvolvidos e em torno de 40% nos países em desenvolvimento em 05 anos. Vários fatores de risco tem sido identificados na gênese do câncer de mama. Nenhuma isolada, porém, explica de forma completa, a carcinogênese do câncer de mama. A classificação do câncer de mama em subtipos moleculares, baseada no perfil de expressão de receptores hormonais e no receptor do HER-2 trouxe uma base racional para o tratamento desta doença. Mutações em alguns genes supressores tumorais, como o BRCA-1 e BRCA-2, além do p53 e PTEN, tem papel relevante conhecido na transformação tumoral da célula mamária normal. Vários tumores, porém, não apresentam alterações nestes genes. Por outro lado, alterações epigenéticas têm se mostrado cada vez mais relevantes na gênese de vários tumores. Estas alterações têm como característica básica não causar modificações na sequência do DNA, mas promover expressão seletiva dos genes dependente do nível do empacotamento do DNA, com áreas de eucromatina frouxa, que permitem mais facilmente a transcrição gênica, e áreas de heterocromatima, que dificultam a transcrição. Dentre os efetores epigenéticos de maior relevância estão as enzimas metiltransferases, capazes de promover a metilação das histonas. Desregulação na expressão ou atividade destas enzimas estão entre as principais alterações epigenéticas envolvidas na carcinogênese. A família SETD é uma família de metiltransferases composta por 10 genes que codificam proteínas com domínio SET. Este domínio está envolvido na metilação de resíduos de lisina em histonas e proteínas não-histonas. Até o momento, pouco se sabe sobre a relação de genes da família SETD com a carcinogênese mamária. No presente estudo foi realizada a avaliação de expressão relativa de todos os genes da família SETD em amostras de tecidos tumorais e normais de pacientes portadoras de câncer de mama através de técnica de PCR em tempo real. O perfil de expressão comparativa desta família de genes foi correlacionado com as informações clínico-patológicas de maior relevância prognóstica, disponíveis das pacientes. Posteriormente realizamos avaliação imunohistoquímica em lâmina de microarranjo de tecidos. Notamos que o gene SETMAR encontra-se significativamente hiperexpresso nas amostras tumorais quando comparadas às amostras normais de pacientes com câncer de mama. Quando avaliamos apenas as pacientes com perfil imuno-histoquímico do tipo triplo negativo, comparadas com as amostras normais, há novamente uma hiperexpressão relativa do gene SETMAR. Os genes SETD5 e SETD8 encontram-se hiperexpressos em tumores com mais de 10 linfonodos positivos para metástase de câncer de mama, além de estarem também hiperexpressos nas pacientes com estadiamento acima do estádio IIB. Além disso, há uma significativa correlação na expressão de ambos os genes no pool de amostras tumorais. O gene SETD8 encontra-se ainda hiperexpresso em pacientes que apresentam invasão angiolinfática. Outro gene que se apresentou significativamente alterado é o SETD1B, cuja expressão está aumentada nos tecidos tumorais comparados aos tecidos normais em amostras pareadas. Entre as amostras tumorais pareadas também foi verificada uma estreita correlação de co-expressão dos genes SETD1B, SETD5, SETD8, SETMAR. Analisados em conjunto, estes dados apontam para o provável papel dos genes SETMAR e SETD1B na carcinogênese mamária, com implicações clínicas relevantes, além de um possível envolvimento dos genes SETD5 e SETD8 em estádios mais avançados da doença. A correlação da expressão gênica de alguns membros da família SETD com fatores clínicos prognósticos em câncer de mama abre o caminho para explorá-los não só como alvos terapêuticos, mas também como novos marcadores prognósticos.Breast cancer still remains a global epidemic, with significant rates of incidence and prevalence worldwide. Overall, their mortality rate is around 15 % in developed countries and around 40 % in developing countries in 05 years. Several risk factors have been identified in the genesis of breast cancer, but no one alone, explains the carcinogenesis of breast cancer. The classification of breast cancer in molecular subtypes based on the expression profile of hormone receptors and HER -2 receptor has brought a rational basis for treatment of this disease. Mutations in tumor suppressor genes, such as BRCA 1 and BRCA-2, p53 and PTEN, plays an important role in the tumor transformation of normal breast cells. However, not all breast tumors carry changes in these genes. Epigenetic alterations have recently been recognized to play an important role in the genesis of many tumor types. These changes are characterized by not causing any kind of mutations in the DNA sequence but by inducing selective expression of genes dependent on the the DNA packaging level, with areas of loose euchromatin, allowing more easily gene transcription, and areas of heterocromatin, that hamper transcription. Among the most relevant epigenetic effectors, the methyltransferases enzymes are capable of promoting histone methylation. Dysregulation in the expression or activity of these enzymes is among the major epigenetic alterations involved in carcinogenesis. The SETD family is a family of methyltransferases composed of 10 genes encoding proteins with SET domain. This domain is involved in the methylation of lysine residues on histones and non-histone proteins. So far, little is known about the relation of SETD family genes with mammary carcinogenesis. In the present study we evaluated the relative expression of all SETD family genes in breast tumor samples and non-tumor breast tissues of patients with breast cancer by real time q-PCR. The comparative expression profile of each gene of this family was correlated with the most relevant clinicopathologic prognostic information, available from patients. We note that there is a significant overexpression of the gene SETMAR in tumor samples compared to normal samples from patients with breast cancer. When we evaluated only patients with immunohistochemical profile of the triple negative type, compared with the normal samples, we observed again a significant overexpression of SETMAR. The SETD5 and SETD8 genes are overexpressed in tumors with more than 10 positive lymph nodes for breast cancer metastasis, and also are overexpressed in patients with advanced stage. Furthermore, there is a significant correlation in expression of both genes in pool of tumor samples. The SETD8 gene is still overexpressed in patients with angiolymphatic invasion. Another gene that is significantly changed is the SETD1B, whose expression is increased in tumor tissues compared to corresponding normal tissues samples. The paired tumor samples also showed a close correlation of co-expression of genes SETD1B, SETD5, SETD8, SETMAR. Taken together, these data point to the likely role of SETMAR and SETD1B genes in mammary carcinogenesis, with relevant clinical implications, and possible involvement of SETD5 and SETD8 genes in more advanced stages of the disease. The correlation of gene expression of some members of the SETD family with clinical prognostic factors in breast cancer opens the way to exploit them not only as therapeutic targets, but also as a new prognostic markers