Study of microRNA metabolism in leukemik cells resistance

A resistência à quimioterápicos é um dos principais obstáculos para a terapia do câncer. Na leucemia mielóide crônica (CML) o tratamento é frequentemente ineficiente devido à aquisição de resistência aos quimioterápicos utilizados. Dessa forma, o estudo comparativo de linhagens celulares de CML resistentes e susceptíveis a drogas é de extrema importância para o entendimento dos mecanismos moleculares da resistência e para a evolução de novos protocolos terapêuticos. Um número cada vez maior de evidências indica que os microRNAs apresentam importante papel no processo de carcinogênese e na agressividade tumoral. Nesse trabalho o principal objetivo é melhor esclarecer o papel da maquinaria de processamento de microRNAs no fénotipo MDR (multi-drug resistance), utilizando principalmente as linhagens de CML K562 (susceptível) e Lucena (fenótipo MDR). Nossos resultados revelaram que as células Lucena apresentam altos níveis da endonuclease Dicer e que os microRNAs let-7a e miR-145 são intensamente regulados em relação à K562. Além disso, a linhagem Lucena se tornou mais sensível ao quimioterápico vincristina após o silenciamento de Dicer. Experimentos com outras linhagens celulares mostraram que a resistência frente à cisplatina e doxorrubicina possui correlação significativa com os níveis de Dicer. A identificação de ligantes dessa endonuclease nas linhagens de CML ressalta a possibilidade desta enzima estar cumprindo novos papéis no fenótipo MDR. Entre os ligantes exclusivos da linhagem resistente, estão proteínas envolvidas na promoção de defesa anti-oxidante, proliferação celular e metabolismo de lipídios e hormônios esteróides. De acordo, dados de proteoma das duas linhagens enfatizam a importância do metabolismo lipídico para aquisição da resistência, bem como de um intenso remodelamento do citoesqueleto. Nossos dados reforçam o caráter complexo e multifatorial da resistência à múltiplas drogas, contribuindo para o entendimento do ação de miRNAs e de Dicer nesse processo.Drug resistance is one of the main obstacles in cancer therapy. Frequently, the treatment of chronic myelogenous leukemia (CML) becomes inefficient due to the emergence of a resistant population of cancer cells. Therefore, comparative studies of resistant and non-resistant CML cell lines is extremely important to the understanding of molecular mechanisms involved in the acquisition of resistance and also to the evolution of new therapeutic protocols. A growing number of evidence supports an important role for microRNAs in carcinogenesis and tumoral aggressiveness. This study aims to better understand the role of microRNAs and their biosynthetic pathway in the phenotype of multi-drug resistance (MDR) of CML cells. To this purpose we worked with the leukemic cell lines K562 (non-resistant) and Lucena (MDR phenotype). The results obtained revealed that Lucena expresses high levels of Dicer endonuclease and intensely regulates microRNAs let-7a and miR-145 when compared to K562. Also, Dicer silencing in MDR cells enhanced sensitivity to the chemotherapic drug vincristine. Experiments with different cells lines showed that resistance to cisplatin and doxorubicin are correlated to Dicer expression levels. In CML cell lines, the identification of Dicer ligands points to the possibility of alternative roles for this endonuclease in the MDR phenotype. Among the newly found interactors in the resistant cell line are proteins involved in antioxidant defense, proliferation and metabolism of fatty acids and steroids. Accordingly, proteome data from K562 and Lucena cells emphasizes the importance of lipid metabolism and structural remodeling to the resistant phenotype. Overall, our data contributes to the understanding of the role played by microRNAs and Dicer in the complex and multifactorial MDR phenotype