Tumour growth, cachexia and metastasis in vivo and in vitro

Câncer é um nome genérico para um grupo de mais de cem doenças que compartilham algumas características. Talvez a característica mais marcante das neoplasias malignas seja a rápida proliferação de células anormais para além de suas fronteiras usuais, invasão de tecidos adjacentes e finalmente dispersão para órgãos distantes. Anualmente, cerca de oito milhões de pessoas morrem devido ao câncer e outros doze milhões de novos casos são diagnosticados. Dentre os eventos associados à progressão neoplásica, destacam-se as metástases e a caquexia. Metástases são tumores em sítios secundários, sendo responsáveis por cerca de 90% do total de mortes por câncer. Já a caquexia, uma síndrome paraneoplásica, é caracterizada por extensa espoliação de gordura e massa magra, fadiga e alterações metabólicas, prejudicando a qualidade de vida e a sobrevida de cerca de 50-85% dos pacientes, dependendo do tipo de tumor. Com relação às terapias, o grande desafio ainda é combater o tumor sem prejudicar o hospedeiro, o que acredita-se ser possível através de terapias-alvo para genes específicos e/ou tratamentos coadjuvantes, incluindo aqueles que empregam suplementação e/ou drogas derivadas de produtos naturais, que muitas vezes tem menor efeito tóxico ao hospedeiro. Desse modo, este trabalho teve dois objetivos: (1) avaliar a ação da administração oral de Aloe vera e mel sobre o tecido tumoral e o hospedeiro portador de carcinosarcoma de Walker 256; e (2) identificação de genes supressores de metástase através de screen funcional in vivo empregando-se biblioteca de shRNA em modelo de câncer de mama triplo negativo. Em relação ao primeiro objetivo, os resultados sugerem que a associação entre Aloe vera e mel pode modular a proteólise e o estresse oxidativo de maneira diferencial preservando o hospedeiro em detrimento do tecido tumoral. Ainda, o tratamento com Aloe vera e mel parece ser capaz de diminuir a propensão metastática das células tumorais in vivo, através de aumento na expressão de caderina-E e redução na expressão de caderina-N, bem como inibição da angiogênese. Outros experimentos sugerem que os efeitos antitumorais observados in vivo estão, em parte, relacionados à ação imunomodulatória de alguns componentes da Aloe vera. Com relação ao segundo objetivo, foram identificados dezenas de candidatos a genes supressores de metástase. Dentre esses genes, que estão sendo validados, Mnat1, Snd1, Cul5, Gabbr1, Rorb, Adk, Ccnd3, Gdnf, Nr1d1, Ptprs e Ltah4 são os genes-candidatos de maior confiabilidade por cumprirem um ou mais dos seguintes requisitos: (a) diminuição significativa do nível de DNA e RNA em canceres de mama humanos agressivos, sendo assim relacionados à pior prognostico, (b) papel biológico sugestivo, (c) fenótipo marcante durante o screen ou ainda (d) decréscimo significativo na expressão em linhagens de câncer de mama mais agressivas.Cancer is a generic name for a group of over a hundred diseases which share some features. The most remarkable feature in cancer disease is the fast proliferation of abnormal cells beyond their usual boundaries, invasion of surrounding tissues and finally spread to distant organs. Every year, cancer is responsible for over eight million deaths and twelve million new cases are diagnosed. Among all the events associated with the neoplastic progression, metastasis and cachexia are major issues. Metastases, which are tumours growing in secondary sites, account for 90% of all cancer deaths. Cachexia, a paraneoplastic syndrome, is characterized by severe fat and lean mass waste, fatigue and metabolic alterations, jeopardizing the quality of life and reducing the survival of about 50-85% of the cancer patients, depending on the tumour type. Regarding to the therapies, the biggest challenge is still fighting the tumour without harming the host, which is believed to be possible by targeted therapies to specific genes and/or adjuvant treatments, including supplementation and drugs derived from natural compounds, which usually have lower side effects in the host. Knowing these points, this work had two aims: (1) evaluate the effects of Aloe vera and honey in both tumour and host tissues in Walker 256-tumour bearing rats; and, (2) identification of metastasis suppressor genes using a functional in vivo shRNA screen in a triple negative breast cancer syngeneic model. Regarding to the first aim, the results suggested that the combination of Aloe vera and honey selectively modulate proteolysis and oxidative stress, damaging the tumour tissue while protected the host. Moreover, the Aloe vera and honey treatment apparently decreases the metastatic potential in vivo, by simultaneous increase in E-cadherin and decrease in N-cadherin expression, while decreased tumour vascularization. Finally, our results suggested the antitumoral effects observed in vivo are, at least partially, related to the immunomodulatory activity of some Aloe vera¿s compounds. Regarding to the second aim, dozens of putative metastasis suppressor genes were identified. High confidence candidates, which would be further analysed are Mnat1, Snd1, Cul5, Gabbr1, Rorb, Adk, Ccnd3, Gdnf, Nr1d1, Ptprs e Ltah4. Their selection was based on meeting the following requirements: (a) significant decrease at DNA or RNA level in highly aggressive human breast cancer carcinomas and thus, worse prognosis, (b) suggestive biological role, (c) occurrence of a remarkable phenotype during the screen, and (d) significant decrease in expression in more aggressive cancer cell lines