Potencial antimelanoma de polissacarídeos sulfatados ricos em fucose da alga Spatoglossum schröederi

Abstract

Resumo: O melanoma é o tipo de câncer de pele que se origina nos melanócitos, tendo como principais fatores de risco a exposição à radiação UV e características hereditárias, como pele clara, presença de nevos (pintas) e histórico de melanoma na família. De acordo com as mutações mais frequentes, é classificado em quatro subtipos, BRAF-mutante, NRAS-mutante, NF1-mutante e triplo-selvagem. Os tratamentos atualmente disponíveis para os estágios avançados da doença, como a imunoterapia, a terapia alvo, ainda que tenham elevado a sobrevida dos pacientes, induzem a resistência e recorrência do tumor e assim como a quimioterapia causam efeitos colaterais deletérios que comprometem a qualidade de vida dos pacientes. Assim, se faz necessária a busca por novos compostos terapêuticos que possam não apenas aumentar a taxa de sobrevida dos pacientes em estágios avançados, mas também apresentar menor toxicidade aos mesmos. Evidências da literatura e de dados anteriores obtidos pelo nosso grupo de pesquisa destacam os polissacarídeos extraídos de fontes naturais como compostos com promissoras atividades antitumorais em concentrações não citotóxicas. No presente estudo foram investigados dois polissacarídeos sulfatados ricos em fucose, extraídos da alga marrom Spatoglossum schröederi: a Fucana A (21 kDa); e a Fucana C (24 kDa). Como modelo biológico foram utilizadas células humanas das linhagens de melanoma A375 (BRAFmutante), SKMEL-147 (NRAS-mutante), CHL-1 (triplo-selvagem); a linhagem de monócitos THP1; e a linhagem de melanócitos NGM. Análises de viabilidade celular após tratamento de até 72h demonstraram que ambas as Fucanas não causaram citotoxicidade em nenhuma das linhagens e concentrações testadas (1, 10 e 100 ?g/mL). Análises de morfologia, densidade e ciclo celular após 72h demonstraram que o tratamento com Fucana causou efeito citostático na linhagem triplo-selvagem CHL-1, com aumento do tempo de dobramento de 31h no controle (veículo) para 50h no grupo tratado. Esse efeito não causou morte celular, mas foi comparável quantitativamente ao do quimioterápico Cisplatina, diminuindo a densidade celular em 55%. Considerando as mutações nos genes CDKN2A e TP53, presentes na linhagem CHL-1, a Fucana A se torna um interessante candidato para terapia direcionada em casos de tumores com mutações em genes supressores de tumor. Soma-se a isso o fato de a mutação em CDKN2A ser muito frequente no melanoma, e a mutação em TP53 ser a mais frequente entre todos os tipos de câncer. Além disso, nessa mesma linhagem, a Fucana A inibiu o comportamento denominado mimetismo vasculogênico, característico de células agressivas que apresentam fenótipo de célula endotelial e assim são capazes de formar redes pseudo-vasculares. A seguir análises por RT-qPCR e imunofluorescência confocal evidenciaram diminuição da expressão gênica da proteína ?-catenina, que desempenha papel protagonista em diversas vias de sinalização relacionadas a melanogênese e progressão tumoral. Nas linhagens metastáticas A375 e SKMEL-147 o tratamento com os polissacarídeos reduziu o número de células invasivas e sua capacidade migratória. Em conjunto esses dados evidenciam, de forma inédita, que os polissacarídeos sulfatados ricos em fucose Fucana A e C são capazes de modular importantes fenótipos tumorais de células humanas de melanoma, com diferentes fenótipos, relacionados à classificação genômica. Palavras-chave: Antitumoral. Melanoma triplo-selvagem. Polissacarídeo sulfatado. Fucana A. Spatoglossum schröederi.

Abstract: Melanoma is the type of skin cancer that originates in melanocytes, having as main risk factors exposure to UV radiation and hereditary characteristics, such as fair skin, presence of nevi (spots) and family history of melanoma. According to the most frequent mutations, it is classified into four subtypes, BRAF-mutant, NRAS-mutant, NF1-mutant and triple wild-type. The treatments currently available for advanced stages, such as immunotherapy and target therapy, despite increasing survival rates, induce tumor resistance and recurrence and, like chemotherapy, cause deleterious side effects that compromise patients' life quality. Therefore, it is necessary to search for new therapeutic compounds that not only increase survival rate in advanced stages, but also do not cause toxicity. Evidence from the literature and previous data obtained by our research group highlights polysaccharides extracted from natural sources as compounds with promising anti-tumor activities in non-cytotoxic concentrations. In the present study, two fucose-rich sulfated polysaccharides extracted from the brown seaweed Spatoglossum schröederi were investigated: Fucan A (21 kDa); and Fucan C (24 kDa). As biological models were used human cells from melanoma lineages A375 (BRAF-mutant), SKMEL-147 (NRAS-mutant), CHL-1 (triple-wild); THP1 monocyte lineage; and NGM melanocyte lineage. Cell viability analyzes after treatment of up to 72 hours demonstrated that both Fucans did not cause cytotoxicity in any of the cell lines and concentrations tested (1, 10 and 100 ?g / mL). Morphology, density and cell cycle analysis after 72h showed that treatment with Fucan A caused cytostatic effect in the triple wild-type cell line CHL-1, with an increase in doubling time from 31h in the control (vehicle) to 50h in the treated group. This effect did not cause cell death, but it was quantitatively comparable to that of the chemotherapy drug Cisplatin, decreasing cell density by 55%. Considering the mutations in the CDKN2A and TP53 genes, present in the CHL-1 cell line, Fucan A becomes an interesting candidate for targeted therapy in tumors that present mutations in tumor suppressor genes. In addition, CDKN2A mutation is very common in melanoma, and TP53 mutation is the most frequent mutation among all types of cancer. In this same cell line, Fucan A inhibited the behavior called vasculogenic mimicry, characteristic of aggressive cells that present endothelial phenotype and are thus capable of forming pseudo-vascular networks. Subsequent investigations through RT-qPCR and confocal immunofluorescence analysis showed a decrease in the gene expression of ?-catenin protein, which plays a protagonistic role in several signaling pathways related to melanogenesis and tumor progression. In metastatic cell lines A375 and SKMEL-147, treatment with polysaccharides reduced the number of invasive cells and their migratory capacity. Together, these data show, in an unprecedented, that the fucose-rich sulfated polysaccharides Fucan A and C are capable of modulating critical tumor phenotypes of human melanoma tumor cells of distinct genomic subtypes. Keywords: Antitumoral. Melanoma triplo wild-type. sulfated polysaccharide. Fucan A. Spatoglossum schröeder