Análise comparativa do perfil metabólico e funcional das variantes patogênicas G533c, C634y, M918v e M918t no gene Ret associadas à síndrome de neoplasia endócrina múltipla do tipo 2
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Data
2021
Autores
Hatanaka, Roxanne [UNIFESP]
Orientadores
Cerutti, Janete Maria [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Resumo
Medullary thyroid carcinoma (MTC) is a tumor that originates from thyroid C cells, which can occur in sporadic or hereditary form. In the hereditary form, MTC is an integral part of multiple endocrine neoplasia type 2 (MEN 2) syndromes. MEN 2 is transmitted by an autosomal dominant inheritance pattern characterized by the presence of CMT (~100%), pheochromocytoma (~50%) and primary hyperparathyroidism (20-30%). The RET gene, located at 10q11.2 locus, is responsible for the predisposition to the development of the MEN 2 syndrome in approximately 98% of MEN 2 families. Due to the strong genotype-phenotype correlation in these syndromes, germline mutations in the RET gene have been used for the genetic screening of individuals at risk of developing MTC or family history of MEN 2. The American Society of Thyroid has developed a guideline (2015) for management of patients with hereditary MTC, being RET mutations classified according to the risk of aggressiveness of MTC, which is progressive. According to the risk (High, higher, or Highest), the age of prophylactic thyroidectomy is suggested. Despite the strong genotype-phenotype correlation in the MEN 2 syndrome, there has been observed an intra and interfamilial phenotypic heterogeneity in the individuals carrying of specific RET mutation. Considering that mutations in the RET gene constitutively activate the MAPK pathway and that different mutations can activate different substrates, generating alteration in cellular metabolism that affect the cellular processes associated with cancer (proliferation, migration, death, survival, stress responses and among others), our hypothesis is that different mutations in the RET gene can generate different metabolites, or even variable amounts of the same metabolite, resulting in the modification of the normal cellular metabolism and, consequently, of the biological behavior of the tumor. Therefore, the aim of this study was to evaluate the metabolic profile of the HEK293 cell line transfected with the RET gene Wild type and with RET G533C, C634Y, M918V and M918T mutations using the LC-MS/MS (liquid chromatography and tandem mass spectrometry) strategy. Additionally, we analyzed the biological and biochemical behavior of pathogenic variants in the RET gene and in control, by in vitro studies The analyzed data suggest that each RET mutation has different levels of metabolites, and its production of ATP and ROS (oxygen reactive species) can be influenced by molecules and indirectly or directly correlated pathways. In addition, differences observed among the RET mutations expand the knowledge about the cellular functioning of these specific cells, in which, when compared to the clinical heterogeneity presented in these carriers, it allows us to investigate other aspects that can assist and / or improve the conduct or treatment for these individuals.
O carcinoma medular de tiroide (CMT) é um tumor originado das células C da tiroide, que pode ocorrer na forma esporádica ou hereditária. Na forma hereditária, o CMT se apresenta como parte integrante das síndromes de neoplasias endócrinas múltipla do tipo 2 (NEM 2). A NEM 2 é transmitida por um padrão de herança autossômica dominante caracterizado pela presença de CMT (~100%), feocromocitoma (~50%) e hiperparatiroidismo primário (20-30%). O gene RET, localizado no locus 10q11.2, é responsável pela predisposição ao desenvolvimento da síndrome NEM 2 em aproximadamente 98% das famílias. Devido à forte correlação genótipo-fenótipo nesta síndrome, as mutações germinativas no gene RET têm sido utilizadas para o rastreamento genético de indivíduos com CMT ou história familial de NEM 2. A sociedade Americana de tiroide desenvolveu um guideline (2015) para manejo dos pacientes com CMT hereditário, sendo as mutações RET classificadas conforme os riscos de agressividade do CMT, que é progressivo. De acordo com o risco (Moderate, High ou Highest), é sugerida a idade para realização da tiroidectomia profilática. Apesar da forte correlação genótipo-fenótipo na síndrome NEM 2, tem sido observada uma heterogeneidade fenotípica intra e inter-familial nos indivíduos portadores de uma mutação RET específica. Considerando que mutações no gene RET ativam constitutivamente a via MAPK e que diferentes mutações podem ativar distintos substratos gerando alterações no metabolismo celular que afetam os processos celulares associados ao câncer (proliferação, migração, morte, sobrevivência, respostas ao estresse, entre outros), a nossa hipótese é que mutações distintas do gene RET podem gerar diferentes metabólitos ou quantidade variáveis do mesmo, resultando na alteração do metabolismo celular e, consequentemente, do comportamento biológico do tumor. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o perfil metabólico da linhagem celular HEK293 transfectada com o gene RET Wild type e com as mutações G533C, C634Y, M918V e M918T, utilizando a estratégia de LC-MS/MS (cromatografia líquida e espectrometria de massa em tandem). Adicionalmente, analisamos o comportamento biológico e bioquímico das variantes patogênicas no gene RET e em controle, por estudos in vitro. Os dados analisados sugerem que cada mutação RET possui níveis de metabólitos distintos, e a sua produção de ATP e ROS (espécies reativas de oxigênio) podem ser influenciadas por moléculas e vias indiretamente ou diretamente correlacionadas. Além disso, as diferenças observadas entre as mutações RET ampliam o conhecimento sobre o funcionamento celular dessas células especificas, na qual ao ser comparada com a heterogeneidade clínica apresentada nesses portadores nos permite investigar outras vertentes que possam auxiliar e/ou melhorar a conduta ou o tratamento para esses indivíduos.
O carcinoma medular de tiroide (CMT) é um tumor originado das células C da tiroide, que pode ocorrer na forma esporádica ou hereditária. Na forma hereditária, o CMT se apresenta como parte integrante das síndromes de neoplasias endócrinas múltipla do tipo 2 (NEM 2). A NEM 2 é transmitida por um padrão de herança autossômica dominante caracterizado pela presença de CMT (~100%), feocromocitoma (~50%) e hiperparatiroidismo primário (20-30%). O gene RET, localizado no locus 10q11.2, é responsável pela predisposição ao desenvolvimento da síndrome NEM 2 em aproximadamente 98% das famílias. Devido à forte correlação genótipo-fenótipo nesta síndrome, as mutações germinativas no gene RET têm sido utilizadas para o rastreamento genético de indivíduos com CMT ou história familial de NEM 2. A sociedade Americana de tiroide desenvolveu um guideline (2015) para manejo dos pacientes com CMT hereditário, sendo as mutações RET classificadas conforme os riscos de agressividade do CMT, que é progressivo. De acordo com o risco (Moderate, High ou Highest), é sugerida a idade para realização da tiroidectomia profilática. Apesar da forte correlação genótipo-fenótipo na síndrome NEM 2, tem sido observada uma heterogeneidade fenotípica intra e inter-familial nos indivíduos portadores de uma mutação RET específica. Considerando que mutações no gene RET ativam constitutivamente a via MAPK e que diferentes mutações podem ativar distintos substratos gerando alterações no metabolismo celular que afetam os processos celulares associados ao câncer (proliferação, migração, morte, sobrevivência, respostas ao estresse, entre outros), a nossa hipótese é que mutações distintas do gene RET podem gerar diferentes metabólitos ou quantidade variáveis do mesmo, resultando na alteração do metabolismo celular e, consequentemente, do comportamento biológico do tumor. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o perfil metabólico da linhagem celular HEK293 transfectada com o gene RET Wild type e com as mutações G533C, C634Y, M918V e M918T, utilizando a estratégia de LC-MS/MS (cromatografia líquida e espectrometria de massa em tandem). Adicionalmente, analisamos o comportamento biológico e bioquímico das variantes patogênicas no gene RET e em controle, por estudos in vitro. Os dados analisados sugerem que cada mutação RET possui níveis de metabólitos distintos, e a sua produção de ATP e ROS (espécies reativas de oxigênio) podem ser influenciadas por moléculas e vias indiretamente ou diretamente correlacionadas. Além disso, as diferenças observadas entre as mutações RET ampliam o conhecimento sobre o funcionamento celular dessas células especificas, na qual ao ser comparada com a heterogeneidade clínica apresentada nesses portadores nos permite investigar outras vertentes que possam auxiliar e/ou melhorar a conduta ou o tratamento para esses indivíduos.