Liraglutida como um novo agente desmetilante de DNA e seu potencial como adjuvante na terapia do câncer de mama

Abstract

Resumo: O câncer de mama e o diabetes são doenças com incidências crescentes em todo o mundo e compartilham entre si não só os fatores de risco mas também as vias de ativação molecular. Sabe-se que os análogos do GLP-1, fármacos utilizados no tratamento da diabetes mellitus tipo 2 (DM2) demonstraram inibição na proliferação celular em diferentes linhagens tumorais. A proposta deste trabalho foi avaliar os mecanismos moleculares da droga análoga de GLP-1, denominada liraglutida, e seus efeitos sobre o crescimento celular, migração, expressão gênica e metilação do DNA, utilizando linhagens tumorais de mama e um modelo tumoral de mama em camundongos. Os resultados mostraram que a liraglutida foi capaz de reduzir o crescimento, migração celular e formação de colônias em linhagens tumorais de mama, incluindo as linhagens mais agressivas, do tipo triplo negativas (TNG). Ao mesmo tempo, se observou o restabelecimento da expressão gênica por desmetilação da região promotora de genes como CDH1, ADAM33, ESR1 e PGR e o aumento na expressão proteica de E-caderina e ADAM33. O aumento na desmetilação, e consequente aumento na expressão genica, se deu a partir da inibição direta das enzimas DNMTs, reduzindo suas atividades e gerando uma desmetilação global do genoma nas linhagens tumorais. Os testes in vivo mostraram um papel terapêutico da liraglutida uma vez que foi capaz de diminuir significativamente o tamanho dos tumores de Ehrlich em camundongos, permitindo inclusive a redução do uso de quimioterapia sem a perda da eficácia do tratamento. A redução do volume tumoral ocorreu provavelmente pelo aumento na expressão do gene VEGF, que contribuiu para estimular necrose tumoral, e pela desmetilação dos genes CDH1 e ADAM33. Além disso, foi possível evidenciar a expressão da proteína ADAM33 nos tecidos tumorais. Esses resultados demonstraram pela primeira vez que a liraglutida é um potencial fármaco adjuvante na terapia do câncer de mama, incluindo o do tipo TNG, implicado em alterações epigenéticas em células de câncer de mama

Abstract: Breast cancer and diabetes are diseases with increasing incidence worldwide and shared risk factors and molecular pathways. In view of this, the GLP-1 analogs are very attractive drugs in the treatment of type 2 diabetes mellitus (DM2) that demonstrate cellular proliferation inhibition in different tumor lines. The aim of this work was study the analog GLP-1 liraglutide molecular mechanisms, through the cell growth, migration, gene expression and DNA methylation, in breast tumors cell lines and a breast tumor in mice. The results showed that liraglutide was able to reduce growth, colony formation and cell migration in breast cancer cell lines, including the most aggressive, the triplenegative type (TNBC). In parallel, was observed of re-establishment of gene expression by demethylation of the promoter region of genes such as CDH1, ADAM33, ESR1 and PGR and increase in protein E-cadherin and ADAM33. The increase in demethylation, and consequent increase in the genetic expression, was originated from the direct DNMTs inhibition, generating global DNA demethylation in breast cell lines. In vivo analysis was showed a therapeutic role for liraglutide that has been able to decrease the Ehrlich tumors size in mice, even allowing the chemotherapy reduction, without loss of treatment efficacy. Tumor volume reduction occurred probably by increasing VEGF gene expression, which contributed to tumor necrosis, and by the demethylation of CDH1 and ADAM33 genes. In addition, it was possible to evidence an expression of the ADAM33 protein. The results demonstrated that liraglutide is a potential adjuvant drug in breast cancer therapy, including TNBC, implicated in epigenetic changes in breast cancer cells