Efeitos do medicamento vemurafenibe sobre o câncer de pele

Letícia Silva Ferraz, egressa do Programa de Pós-Graduação em Biossistemas da UFABC, pesquisou, durante o doutorado, alterações de morfologia e dinâmica mitocondriais no melanoma – o tipo mais grave de câncer de pele –, para ampliar a compreensão de sua biologia tumoral.

Um de seus principais objetivos era investigar os efeitos do medicamento vemurafenibe em linhagens de melanoma humano com mutações, a fim de elucidar possíveis mecanismos de resistência e prospectar novos alvos terapêuticos para a terapia combinada.

Segundo a egressa, os resultados de sua pesquisa contribuíram para uma melhor compreensão da relação entre a dinâmica mitocondrial, a inibição e a ativação paradoxal de B-RAF induzidas por vemurafenibe em diferentes modelos de melanoma humano, apontando para um possível novo alvo para o tratamento dessa doença.

Além de mestra e doutora em Biossistemas pela UFABC, Letícia graduou-se em três cursos na Universidade: Bacharelado em Ciência e Tecnologia, Bacharelado e Licenciatura em Ciências Biológicas. Atualmente, cursa uma Especialização em Análises Clínicas na Universidade Federal Fluminense e realiza um Pós-Doutorado na Universidade Federal do Rio de Janeiro.

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Dados | Egressa

Nome completo 
Letícia Silva Ferraz 

Formação acadêmica (cursos e instituições)
∙ Pós-Doutorado | Universidade Federal do Rio de Janeiro (2023-2025)
∙ Especialização em Análises Clínicas | Universidade Federal Fluminense (2022-2024)
∙ Doutorado em Biossistemas | Universidade Federal do ABC (2020)
∙ Mestrado em Biossistemas | Universidade Federal do ABC (2017)
∙ Licenciatura em Ciências Biológicas | Universidade Federal do ABC (2016)
∙ Bacharelado em Ciências Biológicas | Universidade Federal do ABC (2015)
∙ Bacharelado em Ciência e Tecnologia | Universidade Federal do ABC (2014) 

Profissão / experiência profissional 
Doutora em Biossistemas pela Universidade Federal do ABC, com pesquisa focada na análise da dinâmica mitocondrial em modelos de melanoma humano. Experiência em cultura de células, citometria de fluxo, microscopia de fluorescência e western blotting. Atualmente, atua como pesquisadora de pós-doutorado no Laboratório de Biologia Tumoral (ICB-UFRJ). 

Programa de pós-graduação e curso (mestrado ou doutorado) concluído na UFABC
Doutorado em Biossistemas. 

Como sua trajetória neste curso de pós-graduação na UFABC contribuiu para sua formação? 
Eu realizei minha trajetória acadêmica completa na UFABC, desde a graduação (em Ciência e Tecnologia e em Ciências Biológicas) até a pós-graduação (com o mestrado e o doutorado em Biossistemas). Acredito que a formação na UFABC me proporcionou uma visão interdisciplinar do conhecimento científico, e também foi a responsável por impulsionar minha paixão por fazer ciência, pois a Universidade proporciona um ambiente muito frutífero para quem deseja seguir nessa carreira.


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Dados | Tese 

Título
Modulação da via MAPK/ERK por vemurafenibe e seus impactos sobre a dinâmica mitocondrial no melanoma 

Data da defesa
15 de dezembro de 2020 

Nome do orientador
Prof. Dr. Tiago Rodrigues 

Linha de pesquisa 
Biologia e Bioquímica do Câncer 

Link para a tese 


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Questões | Pesquisa 

Qual o tema da sua pesquisa e por que o escolheu? 
O tema da pesquisa foi a investigação dos efeitos do vemurafenibe, com foco nos processos de dinâmica mitocondrial, em linhagens de melanoma humano com mutações em B-RAF e em N-RAS, a fim de elucidar possíveis mecanismos de resistência e prospectar novos alvos terapêuticos para a terapia combinada. A ideia para esse projeto de pesquisa de doutorado surgiu após extensa varredura da literatura sobre o modelo de estudo, o melanoma – que foi o mesmo utilizado durante meu mestrado. Durante essas leituras foram sendo evidenciadas lacunas no conhecimento científico, especialmente no tocante a disfunções mitocondriais, área de interesse do grupo de pesquisa e do meu orientador na época. 

Quais eram seus objetivos (gerais e específicos)? 
Estudar as alterações morfológicas, funcionais e de dinâmica mitocondrial induzidas por vemurafenibe em modelos de melanoma in vitro. Para tanto, foram utilizadas células de melanoma humano com as mutações B-RAFV600E e N-RASQ61R, que permitiram avaliar se tais mutações alteravam os parâmetros analisados. Tal estudo pretendia contribuir para aumentar a compreensão da biologia tumoral em melanomas e permitir a prospecção de novos alvos terapêuticos. Para isso, foram propostos os seguintes objetivos específicos: caracterizar os efeitos do vemurafenibe sobre a viabilidade celular das linhagens, estabelecendo concentrações e tempos de incubação para as próximas etapas; avaliar os efeitos do vemurafenibe nos níveis de expressão de proteínas da via das MAPK (RAS/RAF/MEK/ERK); avaliar os efeitos do vemurafenibe nos níveis de expressão de proteínas na biogênese mitocondrial (PGC1α e TFAM); avaliar os efeitos do vemurafenibe nos níveis de expressão de proteínas de fissão mitocondrial (DRP1, pDRP1, MFF); avaliar os efeitos do vemurafenibe nos níveis de expressão de proteínas de fusão mitocondrial (MFN1, MFN2, OPA1); caracterizar os efeitos do uso combinado de vemurafenibe e do inibidor de DRP1 Mdivi-1 sobre a viabilidade celular das linhagens; observar os efeitos do vemurafenibe na morfologia e ultraestrutura das mitocôndrias; caracterizar possíveis alterações funcionais causadas pelo vemurafenibe nas mitocôndrias, como consumo de oxigênio mitocondrial, quantificação de ATP, potencial de membrana e captação de glicose; e caracterizar os efeitos do uso combinado de vemurafenibe e inibidores da cadeia respiratória mitocondrial (Antimicina A, CCCP e Rotenona) sobre a viabilidade celular das linhagens. 

Como foi sua realização (materiais e métodos, metodologia, corpus etc.)?
Primeiramente, foi realizada a análise da viabilidade dos dois modelos celulares SKmel147 (NRAS mutada) e SKmel19 (BRAF mutada) frente ao tratamento com diferentes concentrações de vemurafenibe. Para esse fim, foram realizados testes de redução do MTT, teste de exclusão do azul de tripan, análise da dupla marcação com Anexina V e Iodeto de Propídio por citometria de fluxo. Em seguida foram avaliadas, por western blotting, a expressão de proteínas da via das MAPK, RAS, BRAF, MEK e ERK, para validação da resposta do modelo. A avaliação da expressão de proteínas relacionadas à dinâmica e biogênese mitocondrial (MFN1, MFN2, OPA1, DRP1, pDRP1, MFF, TFAM e PGC1a) foi feita, também, por western blotting e por imunofluorescência. Para avaliar a função mitocondrial, foram analisados o potencial da membrana mitocondrial, ATP intracelular, consumo de oxigênio mitocondrial e captação de glicose. A massa mitocondrial foi avaliada por microscopia de fluorescência e a análise da ultraestrutura mitocondrial foi realizada por microscopia eletrônica de transmissão. Foram avaliados, também, os efeitos do uso combinado de inibidores de DRP1 e da cadeia respiratória mitocondrial (Antimicina A, CCCP e Rotenona) sobre a viabilidade celular das linhagens. 

Quais foram os desafios enfrentados?
Um dos principais desafios desse trabalho foi o próprio desenvolvimento da sua ideia. Nosso grupo de pesquisa estava acostumado a trabalhar, prioritariamente, com a investigação dos mecanismos de morte celular. A proposta de um projeto que buscava compreender aspectos de vias metabólicas alteradas em tumores, por si só, trouxe desafios metodológicos e teóricos. 

Quais foram os principais resultados alcançados?
Apesar da elevada resposta terapêutica e do aumento da taxa de sobrevida, uma alta porcentagem de pacientes com melanoma, tratados com vemurafenibe, apresentam resistência primária ou adquirida ao fármaco. É imprescindível investigar tais mecanismos de resistência, bem como identificar novos alvos terapêuticos em potencial. Este trabalho investigou o papel das alterações na dinâmica mitocondrial induzidas pelo vemurafenibe e como isso impactou na biologia do tumor, vislumbrando novas oportunidades terapêuticas para a quimioterapia antitumoral. Nossos resultados mostraram a inibição de B-RAF por vemurafenibe em células de melanoma humano com mutação B-RAFV600E, que resultou num fenótipo mitocondrial hiperfusionado. Seus mecanismos envolveram um efeito duplo, constituído pela inibição da maquinaria de fissão e pela ativação da fusão e biogênese mitocondriais. Tais alterações tiveram impacto direto no metabolismo e na bioenergética mitocondrial. Por outro lado, o vemurafenibe promoveu a ativação paradoxal da via MAPK/ERK em melanoma com a mutação N-RASQ61R, com evidências de correlação de alterações nos mecanismos de controle de qualidade mitocondrial e evasão de morte celular, que serão posteriormente investigados. 

Descreva, resumidamente, a importância acadêmica e social de sua pesquisa, isto é, sua contribuição para o universo científico e o cotidiano das pessoas.
Nossos resultados contribuíram para uma melhor compreensão da relação entre a dinâmica mitocondrial, a inibição e a ativação paradoxal de B-RAF induzidas pelo vemurafenibe em diferentes modelos de melanoma humano, apontando para um possível novo alvo terapêutico para o tratamento do melanoma.



Fonte: Ferraz, L. S. (2020). Modulação da via MAPK/ERK por vemurafenibe e seus impactos sobre a dinâmica mitocondrial no melanoma.