Grupo de pesquisa do NPDM pública trabalho com a técnica de edição gênica CRISPR/Cas9 no prestigiado periódico Scientific Reports, editora Nature
Data de publicação: 15 de setembro de 2021. Categoria: Colaborações, Divulgação científica
O Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Medicamentos (NPDM) juntamente com o Laboratório de Oncologia Experimental (LOE) da Universidade Federal do Ceará (UFC), têm avançado em novas áreas de pesquisa e tecnologia aplicada à saúde. Mais recentemente projetos na área da biologia molecular tem impulsionado a caracterização molecular de tumores bem como a busca de biomarcadores de interesse terapêutico. Nesta perspectiva, o grupo liderado pela Profa. Dra. Claudia Pessoa, Professora Titular do Departamento de Fisiologia e Farmacologia da UFC, membro permanente do PPG em Farmacologia, juntamente com a Profa. Dra. Cristiana Libardi Miranda Furtado, professora visitante do PPG em Ciências Medico-Cirúrgicas, alavancou a parceria com o Núcleo de Biologia Experimental da Universidade de Fortaleza (UNIFOR), liderado pelo Prof. Dr. Kaio Tavares para o desenvolvimento de linhagens celulares com modificações em genes relacionados a vias de iniciação tumoral utilizando a técnica de CRISPR/Cas9, uma abordagem que revolucionou a edição gênica, permitindo modificações precisas e estáveis nos genes de interesse, e que concedeu o prêmio Nobel de Química em 2020 para as pesquisadoras Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna.
Assim, esse trabalho baseado na técnica de CRISPR/Cas9 fez parte da pesquisa do mestrado aluno Renan da Silva Santos do Programa de Farmacologia, e contou com a participação dos pesquisadores Dr. Gilvan Pessoa Furtado da FIOCRUZ-Ceara e Prof. Dr. Ronald Pinheiro Feitosa (UFC), tendo gerado a publicação do artigo “CRISPR/Cas9 small promoter deletion in H19 lncRNA is associeted with altered cell morphology and proliferation” no periódico Scientific Reports do grupo Nature (FI:4.379). O gene H19 influencia diretamente diversas vias moleculares de regulação do crescimento celular através da expressão de seus transcritos, um RNA longo não codificante (H19 lncRNA) e dois micro RNAs (miR-675-3p e miR-675-5p). Um fato importante é que o gene H19 apresenta expressão monoalélica, sendo expresso apenas no alelo materno e silenciado na cópia paterna, fenômeno conhecido como imprinting genômico (Figura 1). Alterações na função desse gene tem sido constantemente relacionada com o processo de desenvolvimento e crescimento tumoral, podendo atuar como supressor tumoral ou oncogene, dependendo do estadio de desenvolvimento do tumor.
A publicação traz a hipótese de que a redução da atividade do gene H19 poderia afetar diretamente o crescimento e o fenótipo celular. Para tanto, foi realizada a deleção de parte da região de controle da expressão (promotor) do gene H19 em linhagem não tumoral murina (C2C12). A deleção foi caracterizada por sequenciamento de Sanger e a diminuição da expressão gênica (knockdown) tendo sido confirmada por PCR em tempo real. A deleção levou a uma proliferação celular aumentada, bem como alterações na morfologia, incluído complexidade e o volume intracelular, e parada no ciclo celular em G2/M. A edição do gene ou o crescimento acelerado parece ter ainda facilitado o aumento de recombinação e quebras cromossômicas, com um aumento de translocações observada em análise citogenética realizada com a supervisão do Prof. Dr. Ronald Pinheiro Feitosa, do laboratório de “Citogenômica do Câncer” do NPDM. Conforme a hipótese levantada, a redução da expressão do gene H19 em linhagem de células C2C12 H19– apresentou alterações semelhantes às que ocorrem em células tumorais, sugerindo um importante papel do H19 no processo de iniciação do câncer como um gene supressor de tumor.
Tendo em vista que a edição via CRISPR/Cas9 é feita na estrutura do DNA, a edição gerada na linhagem murina C2C12 é permanente e herdada ao longo da sua divisão. É importante destacar o pioneirismo dessa pesquisa por ter sido o primeiro relato de uma edição genética permanente do gene H19 em uma linha celular não tumoral, usando técnica de edição gênica CRISPR/Cas9, somado aos esforços dos pesquisadores envolvendo as três instituições de pesquisa do estado do Ceará, a Universidade Federal do Ceará, Universidade de Fortaleza e a Fundação Oswaldo Cruz-Ceará, fortalecendo o ecossistema de pesquisa e inovação do estado do Ceará. Portanto, a linhagem celular editada C2C12 H19– poderá ser um modelo importante para elucidar o papel do gene H19 na tumorigênese, prognóstico, metástases, bem como resistência a fármacos e terapia direcionada.
Fonte: https://www.nature.com/articles/s41598-021-97058-0
Imagem: Ilustração do locus de edição no genoma murino (Santos et al., 2021)
