MicroRNAs - Biogênese, funções e características moleculares do glioblastoma

RESUMO

A identificação de biomarcadores prognósticos e preditivos poderá personalizar a terapia antineoplásica com vistas a uma maior sobrevida, redução da recidiva e melhor qualidade de vida aos pacientes com diagnóstico de glioblastoma. Temos atualmente diversos candidatos a potenciais biomarcadores que são estudados em laboratórios em fases pré-clíni-cas, sendo que sua utilização na clínica ainda carece de melhor elucidação do real beneficio como alvos moleculares. Os microRNAs são potenciais biomarcadores, além de outras características moleculares, da metilação e da expressão genômica responsáveis pelo desenvolvimiento e propriedades do glioblastoma. A assinatura gènica vem auxiliando na es-tratificação em subgrupos, em alterações nas classificações patológicas além do grande potencial terapêutico.

ABSTRACT

The identification of prognostic and predictive biomarkers may personalize antineoplastic therapy to intending to greater survival, reduction of relapse and quality of life for patients diagnosed with glioblastoma. We currently have several applicants for potential biomarkers studied in laboratories in preclinical phases, and their use in the clinical still lacks better elucidation of the real benefit as molecular targets. MicroRNAs are potential biomarkers, in addition to other molecular characteristics, of methylation and genomic expression responsible for the development and feature of glioblastoma. Gene signature has been helping in stratification into subgroups, in alterations in pathological classifications, and with great therapeutic potential.

Descritores:

Glioblastoma - MicroRNAs - Radioterapia - MGMT - Mutação IDH-1

Keywords:

Glioblastoma - MicroRNAs - Radiotherapy - MGMT - IDH-1 mutation

INTRODUÇÃO

Tumores cerebrais são doenças importantes em todos os grupos etários e dados atualmente publicados sugerem que sua incidência vem crescendo.[1] Entre os infantes e crianças jovens, tumores cerebrais são o segundo tipo de neoplasia mais comum, e entre adolescentes e adultos jovens, do quinto ao oitavo tipo mais frequente de câncer.^(2,3) Sua prevalência, nos Estados Unidos, é de 14,7 por 100.000 indiví-duos.⁽³⁾Portanto, independente da especialidade, todo médico terá contato com pacientes portadores de tumores cerebrais, e muitas famílias terão ou tem um de seus componentes com tal doença.[4]

Dentre os tumores cerebrais, os gliomas são os mais frequentes, e os astrocitomas são os gliomas mais freqüentemente diagnosticados. Astrocitomas difusamente infiltrantes correspondem a mais de 60% de todos os tumores cerebrais.^(5,6) A classificação dos tumores astrocísticos e oligodendrogliais difusos en-contram-se na[tabela 1].

Tabela 1 Tumores astrocíticos e oligodendrogliais difusos da Classificação da Organização Mundial da Saúde, 2016(41)

Astrocitomadifuso, IDH-mutado

Astrocitomagemistocístico, IDH-mutado

Astrocitoma difuso, IDH-selvagem

Astrocitoma difuso, NOS

Astrocitoma anaplásico, IDH-mutado

Astrocitoma anaplásico, IDH-selvagem

Astrocitoma anaplásico, NOS

Glioblastoma, IDH-selvagem

Glioblastoma de células gigantes

Gliosarcoma

Glioblastoma epitelióide

Glioblastoma, IDH-mutado

Glioblastoma, NOS

Glioma difuso de linha média, H3 K27M-mutado

Oligodendroglioma, IDH-mutado e 1 p/19q-codeleção

Oligodendroglioma, NOS

Oligodendroglioma, anaplásico IDH-mutadoe 1p/l9q-codeleção

Oligodendroglioma anaplásico, NOS

Oligoastrocitoma, NOS

Oligoastrocitomaanaplásico, NOS

Gliomas malignos geralmente ocorrem como tumores esporádicos, sem a evidência de tendência familial ou a identificação de um risco ambiental. No entanto, tem sido observado um aumento da inci-dência no contexto de síndromes neoplásicas familiares, usualmente em associação com carcinomas de mama, sarcomas e leucemia.^(1,7) A coexistência de astrocitoma e carcinoma colònico (Síndrome de Turcot) já foi relatada, como também já foram diagnosticados astrocitomas em pacientes com distúr-bios familiais clássicos, como esclerose tuberosa e neurofibromatose.^(5,8)

Glioblastomas e astrocitomas anaplásicos são usualmente encontrados na substância branca profunda dos hemisférios cerebrais e, apesar da maioria deles serem descritos como originados de lobos específicos do cérebro, alguns com localização frontal e occipital também acometem o lobo parietal, causando danos a mais de uma área funcional.Tal tendência aumenta a dificuldade de ressecção da lesão, muitas vezes por sua proximidade com estruturas como o tálamo e gânglios da base.[9]

Independentemente da extensão de ressecção de um glioma, em função de sua natureza infiltrativa, a cirurgia nunca será considerada radical, do ponto de vista oncológico. Tal fato pode ser confirmado pelos achados tumorais obtidos pela RNM com espectroscopia ou pela tomografia com emissão de pósitrons (PET), mesmo quando a RNM convencional, ponderada em T1 e T2, encontra-se normal.[10]

Além disso, em situações em que a lesão se localiza em áreas cerebrais eloquentes, apenas a biópsia é possível. Portanto, em contraste a outras neoplasias em que o tratamento pós-operatório é realizado no intuito de controle da doença microscópica, nos casos de gliomas, a conduta adjuvante atua sobre a doença macroscópica e visa, não a cura, já que virtualmente todos os pacientes apresentam recidivas tumorais, mas sim o aumento da sobrevida, em con-dições clinicamente adequadas.[10]

Dentre as principais condutas adjuvantes à cirurgia, a radioterapia é comprovadamente a mais eficaz. Estudos do Brain Tumor Cooperative Group (BTCG)⁽¹¹⁾demonstraram aumento da sobrevida dos pacientes tratados com radioterapia pós-operatória, em comparação com os tratados com cirurgia exclusiva. Com o advento da combinação da radioterapia e quimioterapia adjuvantes, com temozolamida, este esquema tornou-se o tratamento padrão no glioblastoma.[12]

Biologia molecular dos gliomas

Processos de auto-iniciação, proliferação, fuga da apoptose ou do sistema imunológico, angiogènese e invasão são algumas das mais importantes habilidades dos gliomas. Outra característica dos gliomas malignos é sua considerável heterogeneidade, em termos patológicos e de alterações genéticas. Apesar disso, algumas modificações genéticas dominantes são frequentemente observadas.^(13,14,15)

Por exemplo, gliomas de baixo grau geralmente apresentam mutações do gene supressor de tumor TP53 e aumento da expressão de receptores de fa-tor de crescimento derivado de plaquetas (PDGF). A progressão para astrocitomas anaplásicos é marcada pelo acúmulo de outras anormalidades genéticas, incluindo alterações na regulação do ciclo celular, especialmente aqueles relacionados ao gene reti-noblastoma ou à amplificação da quinase ciclina-de-pendente 4 (CDK4).[14]

Glioblastomas secundários, termo referente a tumores que progridem a partir de astrocitomas de baixo grau, são associados com a deleção do cromosso-mo10, que inclui o gene supressor tumoral PTEN. No entanto, a maioria dos glioblastomas são diagnosticados sem antecedentes de baixo grau e por isso re-cebem a denominação de glioblastomas primários.[13]

Glioblastomas primários compartilham algumas anormalidades genéticas com os glioblastomas secundários, como a perda do gene PTEN e a am-plificação da CDK4, mas também existem algumas alterações genéticas que distinguem os glioblasto-mas primários dos secundários; a perda do TP53 é característicamente encontrada nos gliomas de bai-xo grau, portanto, nos glioblastomas secundários, enquanto glioblastomas primários geralmente apre-sentam amplificação do receptor do fator de cresci-mento epidérmico (EGFR), usualmente não observa -da nos glioblastomas secundários.^(4,16) A avaliação do genoma e da metilação dividem o glioblastoma em quatro subgrupos distintos - clássico, mesenquimal, pró-neural e neural.[17]

Gliomas malignos e apoptose

Apoptose ou morte celular programada é o resultado de uma resposta fisiológica que leva a célula à sua au-to-destruição. É o resultado do processo de sinalização que pode ser iniciado tanto na superfície celular, através de receptores de morte celular, ou intrinsecamente, através de sinais intra-celulares, como danos extensos ao DNA. Este processo envolve a ativação de uma cascata de proteínas, chamadas caspases, que promovem a falència irreversível de componentes celulares, culminando com a morte celular.^(18,19)

No intuito de vencer a apoptose durante seu cres-cimento, os tumores geralmente inativam as vias pró-apoptóticas ou ativam o aumento da expressão de genes que promovam a sobrevivència celular. A inativação da proteína p53 impede a resposta pró--apoptótica celular, em função de sua relação com genes responsáveis pela verificação do bom andamento do ciclo celular (p21CKI), como também com genes pró-apoptóticos (Bax, Fas). O TP53 é um gene supressor de tumor mutado em 30-50% dos glioblastomas, envolvido na tumorigenicidade. No TP53 mutado observa-se também aumento da sobrevivência celular, diminuição da apoptose e resistència a qui-mioterápicos em diferentes tumores.[20]

Outro mecanismo utilizado pelo tumor para se so-bressair à apoptose é a indução do aumento de expressão de fatores que previnem a ativação da cascata apoptótica. Um importante mediador anti--apoptótico que frequentemente encontra-se hiper expresso em gliomas é o fator nuclear kappa B(NF-kB). Além de sua relação com a resposta inflamató-ria e imunológica, ele também ativa a transcrição de proteínas que inibem a apoptose, como a família dos membros de inibição da apoptose (IAP) (c-IAP, XIAP e survinina). IAPs interagem diretamente com as caspases e bloqueiam sua função apoptótica. Além disso, o NFkB pode induzir a expressão do Bcl-2 e Bcl-XL, encontrados na camada externa da membrana mitocondrial; tal efeito diminui a permeabilidade da membrana, condição essencial à apoptose.[21]

Embora o tumor desenvolva estratégias de combate à indução fisiológica da apoptose durante seu cres-cimento, em muitos casos os agentes terapêuticos mantém sua capacidade de sensibilização da célula à cascata apoptótica.

Quimioterapia e radioterapia induzem apoptose em gliomas e novos agentes pró-apoptóticos vem sendo desenvolvidos. Um exemplo é o indutor de apop-tose relacionado ao fator de necrose tumoral (TNF) (TRAIL), um ligante de receptores tumorais presentes na superficie de células tumorais.[19]

Gene O-6-metilguanina-DNA metiltransferase (MGMT)

A habilidade em reparar danos ao DNA pode proteger células tumorais dos efeitos danosos da quimioterapia. O gene MGMT codifica uma proteína de reparo do DNA que remove da posição O-6 da guanina os grupos alquila produzidos pelos quimioterápicos alquilantes. A proteína MGMT é consumida neste processo, e necessita ser reposta.^(12,22,23)

No estudo fase III[12] conduzido pela European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) e pelo National Cancer Institute of Canada Clinical Trial Groups, comparando radioterapia exclusiva com radioterapia concomitante e adjuvante a Temozolamida (um agente quimioterápico alquilante), a metilação do promotor do gene MGMT foi ana-lisada em amostras tumorais coletadas de pacientes portadores de glioblastoma. Foi observado um aumento da sobrevida global dos pacientes em que se encontrava expressa a metilação do promotor do gene MGMT, quando tratados com radioterapia e quimioterapia, em comparação com os pacientes submetidos apenas à radioterapia (sobrevidas medianas de 23,4 meses versus 15,3 meses, respectivamente). Nos pacientes com ausência de metilação do promotor do gene MGMT, não foi observado bene-fício do acréscimo da quimioterapia à radioterapia. Estes achados provocaram o aumento do interesse pelo status da metilação do MGMT, como um marcador de resposta à Temozolamida no tratamento de pacientes portadores de glioblastoma.

Gene isocitrato desidrogenase (IDH)

As mutações no gene IDH 1 e 2 são observadas frequentemente nos gliomas de baixo grau e gliomas secundários de alto grau. Essas mutações ocorrem precocemente e alteram as funções enzimáticas durante a oncogênese e interrompem a produção do fosfato de dinucleótido de nicotinamida e adenina (NADPH). As mutações do gene IDH atuam atra-vés de alterações nas hidroxilases, potencial redox, metabolismo celular e expressão gênica. As muta-ções também estimulam a metilação em gliomas. Os gliomas com IDH1 e IDH2 mutados possuem melhor prognóstico em comparação com o IDH tipo selvagem.^(20,24,25)

Papel da radioterapia no tratamento do glioblastoma

O principal efeito celular das radiações ionizantes consiste em danos à molécula de DNA, provocados por elétrons livres e espécies oxigênio reativas (EOR); estes últimos, os mais importantes no caso das ra-diações comumente utilizadas na prática radiote-rápica. EOR são altamente reativos, com vida curta, sendo caracterizados pela presença de elétrons não-pareados e reativos. Radicais do solvente (água) po-dem participar de algumas reações, particularmente na subtração do hidrogênio e na adição de ligações de carbono-carbono insaturados e transformação de moléculas-alvo em EOR intermediários de vida curta, que subsequentemente revertem-se para pro-dutos estáveis, porém danificados. Para a radiação eletromagnética ionizante esparsa, dois terços do dano são atribuídos à ação indireta, sendo o radical OH o de maior poder danificador. Danos pela ação indireta podem ser modificados por agentes químicos, como o oxigênio, que fixa os danos produzidos pelos EOR.^(26,27)

Imediatamente após a exposição à radiação, o DNA intracelular apresenta danos extensos, sendo estimado que, para cada célula morta por radiação eletromagnética ionizante esparsa, há aproximadamente 1000 danos produzidos em bases, 1000 quebras simples (single strand breaks, SSB) e 40 quebras de fita dupla (doublestrand breaks, DBS). O tipo de dano ao DNA mais deletério induzido pela radiação ionizante e pelos agentes alquilantes são as DBS’s, além das SSB’s reparadas de forma errònea resultando em DBS. Estas podem desencadear os mecanismos de morte celular ou contribuírem para a formação de mutações e aberrações cromos-sômicas em genes reguladores do ciclo celular e ou-tros processos.^(26,27)

Entretanto, as células possuem mecanismos enzi-máticos os quais agem para manter a integridade do seu material genético em face aos agentes que alteram a sequência de bases ou a estrutura do DNA. Nas células normais, muitos danos induzidos por radiação são reparados. A eficiência com que os mesmos são reparados é um fator importante para a determinação de sua radiossensibilidade.

As vias de reparo do DNA atuam em conjunto com as vias de controle do ciclo celular para manter a integridade do genoma das células danificadas, sendo cinco mecanismos principais de reparo: 1. Reparo de pareamento errôneo (Mismatchrepair - MMR); 2. Reparo por excisão de bases (BER); 3. Reparo por ex-cisão de nucleotídeos (NER); 4. Reparo por recombi-nação não-homóloga e 5. Reparo por recombinação homóloga. A resposta ao dano no DNA é sinalizada por proteínas quinases (ATM, ATR, DNA-PK) relacionadas a família da fosfatidilinositol-3-quinase(PI3K), que atuam no início da cascata de sinalização.^(26,28)

Resistência à radiação

Embora a radioterapia seja parte do tratamento dos gliomas malignos, tais tumores apresentam características importantes de radiorresistència, já que a maior parte das recidivas ocorre nas regiões tratadas com maior dose de radiação. Além disso, estudos que testaram o escalonamento de dose acima de 6000cGy não evidenciaram melhores resultados em relação ao controle da doença.[13]

É possível, portanto, que alterações moleculares observadas em gliomas malignos contribuam para tal resistència à radiação. Duas das mais comuns anormalidades observadas em gliomas malignos são a amplificação ou mutação do EGFR e a perda do PTEN, resultando na inativação do PI3K. Células de glioma com diminuição da sinalização de EGFR são mais sensíveis à radiação, enquanto que o aumento da expressão do EGFR produz radiorresis-tència, primariamente pela ativação da via do PI3K. Vários inibidores específicos do PI3K estão sendo desenvolvidos e serão futuramente testados em re-lação à sua capacidade de sensibilização das células de gliomas à radioterapia, tal qual acontece com a Temozolamida.^{(20, 29)}

miRNAs

Os miRNAs são moléculas de RNA fita simples de 19-25 nucleotídeos, não codificadores de proteínas, que agem como importantes reguladores pós-trans-cricionais da expressão gènica em plantas e animais.

Lin4 foi descoberto em 1993 como o primeiro miR-NA, sendo nesta época associado à regulação do desenvolvimento larval em C. elegans. Os miRNAs exercem seus efeitos regulatórios ligando-se à re-gião 3′ não traduzida de RNAs mensageiros (RNAm). Este mecanismo de atuação permite a redução dos níveis protéicos de seus genes-alvo.[30]-[33]

Ainda não são esclarecidas todas as funções dos miRNAs, no entanto, sua descoberta despertou interesse, pelas evidências sugestivas de que estas moléculas apresentam papel fundamental em diversos processos biológicos. Em mamíferos, os miRNAs foram associados à regulação da prolifera-ção, apoptose, diferenciação, hematopoiese, entre outras funções.[30]-[33]

miRNAs e câncer

Após demonstrações iniciais de que os miRNAs 15a e 16-1 estão ausentes ou subexpressos em células B de pacientes portadores de leucemia linfocítica crônica, outros estudos evidenciaram expressões específicas de outros miRNAs em distintos tipos de neoplasias.[29]-[32]

A hiper-regulação do miR-17 e miR-21 em tumores de cólon, pulmão, estômago, próstata e pâncreas já foi constatada e o miR-155 encontra-se hiper-regu-lado em neoplasias de mama, pulmão e cólon. Ao contrário, o miR-29 encontra-se subexpresso em casos de leucemia linfocítica crônica, leucemia mielói-de aguda, rabdomiossarcoma, colangiocarcinoma, linfoma de células do manto e em câncer de pulmão, mama e fígado.[34]

Tais achados contribuem para a teoria de que miR-NAs super-expressos atuam como oncogenes, en-quanto miRNAs subexpressos atuam como supres-sores tumorais.[30]

miRNAs e glioblastoma

O miR-21 se destaca como um dos mais altamente expressos em câncer ([Tabela 2]).

Tabela 2 Expressão dos miRNAs observada em estudos com glioblastomas

Hiperexpressos em >30% dos estudos com glioblastomas	miR-21; miR-10b; miR-25; MiR-106b; miR-155; miR-210; miR-15b; miR-92a; miR-92b; miR-93.
Hiperexpressos em <30% dos estudos com glioblastomas	miR-9;miR-15a; miR-16; miR-17; miR-27a; miR-130b; miR-142-3p.
Subexpressos em >30% dos estudos com glioblastomas	miR-132; miR-218; miR-124; miR-128a; miR-138; miR-7; miR-128; miR-149.
Subexpressos em <50% dos estudos com glioblastomas	miR-124; miR-129; miR-137; miR-203; miR-323; miR-323-3p; miR-329; miR-330; miR-379; miR-410; miR-432; miR-433; miR-485p.

Está associado com piora do prognóstico em câncer de mama e um número importante de genes-alvo do miR-21 tem sido identificados. A inibição do miR-21 em linhagens celulares de glioma promove o acrés-cimo da caspase-3, sugerindo que sua ação é onco-gênica em glioblastoma, através da supressão da apoptose. Este efeito também já foi observado em tumores de mama e colangiocarcinomas.^(28,34,35)

A expressão global de miRNAs em glioblastomas utilizando a técnica de microarranjos, permitiu a iden-tificação de miRNAs cuja expressão é significativamente alterada em tumores quando comparado à área cerebral periférica do mesmo paciente, incluin-do o miR-221, altamente expresso neste tumor, e um conjunto de miRNAs (miR-128, miR-181a, miR-181b e miR-181c) pouco expressos em glioblastomas.^(28,34,35)

O let-7 pertence a um grupo de miRNAs que atuam na proliferação celular, diferenciação celular e, também, como supressores tumorais. Sabemos que diversos miRNAs let-7 estão hiperexpressos em linhagens de gliomas humanos irradiados. Atuam em KRAS, parte da via de sinalização MAPK, sendo que o aumento da sinalização de KRAS promove radioresitência. A muta-ção KRAS não é frequente em tumores cerebrais pri-mários, porém Ras está presente na oncogênesedo glioblastoma. Estudos utilizando modelo animal de glioblastoma demonstraram indução de glioblasto-ma após a ativação de KRAS. Em cerca de 90% dos glioblastomas observa-se ativação de Ras em decor-rência a super-expressão e/ou mutações de ativado-res a montante da via, tais como o EGFR.[28]

O EGFR encontra-se frequentemente amplificado em glioblastoma. Um estudo confirmou que o EGFR é um alvo do miR-7 e que a ligação entre os dois em células de glioma, resulta em diminuição da proliferação e invasão tumoral. Análises da expressão do miR-7 em células de glioblastoma evidenciaram sua sub-ex-pressão, quando comparadas ao tecido normal.[36]

Estudos demonstraram que os níveis do miR-128 se encontram geralmente sub-regulados em glioblasto-ma, quando comparados com os do tecido cerebral normal. A hiper-expressão do miR-128 leva à redu-ção da proliferação, tanto in vitro, quanto in vivo, de células de glioma. O miR-128 tem como alvo o Bmi--1, um oncogene envolvido com vários tipos de tumores, incluindo o glioblastoma. A principal função do Bmi-1 no desenvolvimento normal é promover a renovação das células tronco, como também silenciar a expressão de genes envolvidos com diferen-ciação e senescência.⁽³⁷¹

Zhang et al. alteraram a expressão de 158 diferentes genes após o silenciamento dos microRNAs miR-221 e miR-222, em linhagem celular de gliomaU251. A principal consequência destas modificações foi observada na via de sinalização do IFN-alpha, presente na cadeia de produção das proteínas STAT1 e STAT2.[38] Após o tratamento de linhagem de glioma M059K, com radiação, Chaudhry et al. verificaram a super-expressão dos microRNAs miR-15a e miR-16 e concluíram pela possível relação destes microR-NAs com a resposta à radioterapia da linhagem es-tudada.[28]

DISCUSSÃO

Atualmente, o perfil gênico de alguns tumores cerebrais tem sido utilizado para sua classificação diagnóstica, determinação da melhor modalidade tera-pêutica e análise prognóstica dos pacientes.^(16,20,39)Um exemplo são os oligodendrogliomas, mais sen-síveis à ação de quimioterápicos que outros glio-mas. A deleção cromossòmica dos braços 1p e 19q é frequentemente encontrada nestes tumores e é considerada sua identidade molecular. Tal deleção está associada com melhor resposta à quimioterapia, como também maior sobrevida livre de recidivas, em pacientes portadores de oligodendroglio-mas anaplásicos.[40]

Outra marca molecular dos gliomas malignos é a mutação dos genesIDH-1 e IDH-2 (isocitrato de hidrogenase), principalmente o IDH-1 comum em gliomas grau II e III, mas rara em glioblastomas. O papel das mutações dos genes IDH no desenvolvi-mento dos gliomas ainda não é completamente co-nhecido, mas elas podem interferir positivamente no prognóstico dos pacientes, já que quase nunca ocorrem em idosos portadores de gliomas malignos, o que justifica, parcialmente, a curta sobrevida destes pacientes.^{(20,24,25,41)}

A proteína reguladora transcricional codificada pelo gene ATRX contém um domínio ATPase / helicase, sendo fosforilada dependente do ciclo celular, e, regula a matriz nuclear e a remodelação da cromatina. As mutações neste gene estão associadas com uma síndrome de retardo mental ligada ao X (XLMR) mais frequentemente acompanhada pela síndrome de al-fa-talassemia (ATRX). Pode acontecer em até um ter-ço dos pacientes com glioblastoma e aparece como promissor marcador prognóstico e terapêutico nos gliomas.^(16,42)

O gene transcriptase reversa datelomerase (TERT) aumenta a atividade da telomerase com a preserva-ção dos telômeros nas células tumorais e, por con-seguinte, da senescência em gliomas. Há evidências que o gene TERT induza o glioblastoma, especial-mente IDH1 tipo selvagem.^(42,43)

Algumas das características mais importantes do glioblastoma são: rápida proliferação, angiogènese, hipóxia, necrose, heterogeneidade, resistència aos tratamentos e infiltração do tecido normal adjacente. Tais achados representam o resultado final de inúmeras vias de sinalização, ativadas por aberra-ções genéticas conhecidas.^(4,16,20)

Estudos recentes têm evidenciado a relação da al-teração de sinal de vários miRNAs e glioblastomas. Tais alterações incluem amplificação, deleção, meti-lação ou alteração da transcrição.^(28,35)

A radiação ionizante tem a capacidade de produzir diversos efeitos biológicos em células e tecidos, den-tre os quais, danos à estrutura do DNA, mutações, alteração da expressão de genes, instabilidade genômica e indução de carcinogènese e morte. O enten-dimento de tais processos possibilita o desenvolvi-mento de novas estratégias terapèuticas.^(13,28,29)

Em 2010, Chaudhry et al. publicaram os resultados de um estudo que avaliou a modulação de diversos miRNAs através da radiação ionizante. Utilizando células de glioma maligno M059J e M059K, extraídas de um paciente de 33 anos, foi verificado o comportamento da expressão dos miRNAs 15a, 16, 143, 17-3p, 17-5p, 19a, 19b, 21, 142-3p, 142-5p, 155 e os da fa-mília let-7. As amostras foram irradiadas com 3Gy e a expressão dos miRNAs foi verificada após 4, 8, 12 e 24horas da exposição à radiação. Entre outros resultados, foi observado um aumento da expressão dos miRNAs 15a, 16, 143, 155 e 21 na linhagem M059K, após a exposição à radiação. Na linhagem M059J a expressão dos miRNAs 15a, 16, 143 e 155 aumentou 4 horas após a exposição e então, diminuiu, na análi-se de 8 horas. Os autores concluíram que a resposta do glioblastoma à radiação ionizante envolve a mo-dulação de vários miRNAs e que as diferenças entre as modulações destes diversos miRNAs podem ser a base da sensibilidade das células ao tratamento.[28]

Alterações da expressão dos miRNAs podem levar ao desenvolvimento de tumores, tanto pela perda de controle dos miRNAs sobre oncogenes, quanto pela inibição de genes supressores de tumores. Os miRNAs hiper ou subexpressos em neoplasias são, portanto, respectivamente denominados de miRNAs oncogênicos ou supressores de tumores.

Dentre os miRNAs supressores de tumores encon-tram-se os miRNAs 15a e 16, relacionados ao desen-volvimento de tumores hipofisários, prostáticos e pancreáticos. Já o miR-21 é conhecido como oncogê-nico e relaciona-se com o desenvolvimento de diversas neoplasias, dentre as quais, linfoma e glioblas-toma.^(28,35)

O silenciamento do gene MGMT é considerado um importante fator preditivo de resposta à quimioterapia com agentes alquilantes no tratamento de pacientes portadores de glioblastoma e astrocitoma anaplásico. A determinação do “status” da metilação do promotor do gene MGMT representa um “sensor” de quimio-sensibilidade.^{(12,16,20,23)}

No entanto, não apenas a informação sobre a metila-ção do promotor do gene, mas também seu grau de expressão pode ter efeito no prognóstico dos pacientes, sendo que quanto menor a expressão do gene, maior a sobrevida livre de progressão da doença, melhor a resposta terapêutica e maior a sobrevida global, tanto na análise univariada quanto multivaria-da. Estas são algumas das conclusões de um recente estudo envolvendo a análise de amostras tumorais de 63 pacientes portadores de gliomas malignos.[23]

O estudo dos efeitos da radioterapia e quimioterapia sobre a ação de miRNAs envolvidos com o processo apoptótico abre novas oportunidades no tratamen-to de pacientes portadores de gliomas malignos. Diversos genes codificadores de proteínas são ativa-dos após administração de terapias, e, na pós-trans-crição desses genes permitindo regular sua ação.

Este é o lugar onde miRNAs como reguladores de genes inerentes poderá oferecer novas possibilidades na manipulação da resposta clínica.Os marcadores moleculares como MGMT, EGFR, IDH, 1p19q, ATRX, TERT, FGFR-TACC, e BRAF são empregados para classificar e também buscamos possíveis alvos terapêu-ticos para os glioblastomas.[16]

Estudos fases II estão avaliando os miRNAs em na-nopartículas no tratamento do câncer.[28] Esperamos que a modulação de marcadores moleculares, in-cluindo os miRNAs, estimule o surgimento de novas hipóteses que contribuam para uma melhor quali-dade de vida e sobrevida neste intimidante cenário dos gliomas malignos.

Conflict of Interests

não há

• REFERÊNCIAS

• 1 Lynch HT, Krush AJ, Harlan WL, Sharp EA. Association of soft tissue sarcoma, leukemia, and brain tumors in families affected with breast cancer. Am Surg 1973; 39 (04) 199-206
• 2 Black PM. Brain tumors. Part 1 N Engl J Med 1991; 324 (21) 1471-6 Review May 23
• 3 Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2016. CA Cancer J Clin 2016; 66 (01) 7-30
• 4 Kleihues P, Ohgaki H. Primary and secondary glioblasto-mas: from concept to clinical diagnosis. Neuro Oncol 1999; 1 (01) 44-51
• 5 Schoenberg BS. Multiple primary neoplasms and the nervous system. Cancer 1977; 40 4 Suppl 1961-7
• 6 Prados MD, Levin V. Biology and treatment of malignant glioma. Semin Oncol 2000; 27 3 Suppl 6 1-10
• 7 Li FP, Fraumeni JF. Prospective study of a family cancer syndrome. Jama 1982; 247 (19) 2692-4
• 8 Todd DW, Christoferson LA, Leech RW, Rudolf L. A family affected with intestinal polyposis and gliomas. Ann Neurol 1981; 10 (04) 390-2
• 9 Shaw EG, Scheithauer BW, O’Fallen JR. Supratentorial glio-mas: A comparative study by grade and histologic type. J Neurooncol 1997; 31 (03) 273-8
• 10 Wen PY, Macdonald DR, Reardon DA, Cloughesy TF, Soren-sen AG, Galanis E. et al. Updated response assessment criteria for high-grade gliomas: Response assessment in neuro--oncology working group. J Clin Oncol 2010; 28 (11) 1963-72
• 11 Walker MD, Green SB, Byar DP, Alexander Jr E, Batzdorf U, Brooks WH. et al. Randomized comparisons of radiotherapy and nitrosoureas for the treatment of malignant glioma after surgery. N Engl J Med 1980; 303 (23) 1323-9
• 12 Stupp R, Hegi ME, Mason WP, van den Bent MJ, Taphoorn MJ, Janzer RC. et al. Effects of radiotherapy with concomitant and adjuvant temozolomide versus radiotherapy alone on survival in glioblastoma in a randomised phase III study: 5-year analysis of the EORTC-NCIC trial. Lancet Oncol 2009; 10 (05) 459-66
• 13 Noda S, El-Jawahri A, Patel D, Lautenschlaeger T, Siedow M, Chakravarti A. Molecular Advances of brain tumors in radiation oncology. Semin Radiat Oncol 2009; 19 (03) 171-8
• 14 Avgeropoulos NG, Batchelor TT. New treatment strategies for malignant gliomas. Oncologist 1999; 4 (03) 209-24
• 15 Von Deimling A, Fimmers R, Schmidt MC, Bender B, Fassbender F, Nagel J. Comprehensive allelotype and genetic analysis of 466 human nervous system tumors. J Neuropa-thol Exp Neurol 2000; 59 (06) 544-58
• 16 Bush NA, Butowski N. The effect of molecular diagnostics on the treatment of glioma. Curr Oncol Rep 2017; 19 (04) 26
• 17 Verhaak RG, Hoadley KA, Purdom E, Wang V, Qi Y, Wilkerson MD. et al. Integrated genomic analysis identifies clinically relevant subtypes of glioblastoma characterized by abnormalities in PDGFRA, IDH1, EGFR, and NF1. Cancer Cell 2010; 17 (01) 98-110
• 18 Van Meir EG, Hadjipanayis CG, Norden AD, Shu HK, Wen PY, Olson JJ. Exciting new advances in neuro-oncology: the avenue to a cure for malignant glioma. CA Cancer J Clin 2010; 60 (03) 166-93
• 19 Murphy AC, Weyhenmeyer B, Noonan J, Kilbride SM, Schi-mansky S, Loh KP. et al. Modulation of Mcl-1 sensitizes glioblastoma to TRAIL-induced apoptosis. Apoptosis 2014; 19 (04) 629-42
• 20 Tabatabai G, Stupp R, Van Den Bent MJ, Hegi ME, Tonn JC, Wick W. et al. Molecular diagnostics of gliomas: The clinical perspective. Acta Neuropathol 2010; 120 (05) 585-92
• 21 Cahill KE, Morshed RA, Yamini B. Nuclear factor-κB in glioblastoma: Insights into regulators and targeted therapy. Neuro Oncol 2016; 18 (03) 329-39
• 22 Jung TY, Jung S, Moon KS, Kim IY, Kang SS, Kim YH. et al. Changes of the O6-methylguanine-DNA methyltransfe-rase promoter methylation and MGMT protein expression after adjuvant treatment in glioblastoma. Oncol Rep 2010; 23 (05) 1269-76
• 23 Kreth S, Thon N, Eigenbrod S, Lutz J, Ledderose C, Egensperger R. et al. O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) mRNA expression predicts outcome in malignant glioma independent of MGMT promoter methylation. PLoS One 2011; 6 (02) e17156
• 24 Hartmann C, Hentschel B, Wick W, Capper D, Felsberg J, Simon M. et al. Patients with IDH1 wild type anaplastic astrocytomas exhibit worse prognosis than IDH1-muta-ted glioblastomas, and IDH1 mutation status accounts for the unfavorable prognostic effect of higher age: Implications for classification of gliomas. Acta Neuropathol 2010; 120 (06) 707-18
• 25 Yan H, Parsons DW, Jin G, McLendon R, Rasheed BA, Yuan W. et al. IDH1 IDH2 mutations in gliomas. N Engl J Med 2009; 360 (08) 765-773
• 26 Hall EE. Radiobiology for the radiologist. Maryland: Harper and How; 1978. [Comment by Hendry JH. Br J Cancer. 1979; 39(4): 490]
• 27 Fay M, Head R, Martin J. Where is the radiobiology and pharmacology research to improve outcomes in glioblastoma?. J Neurooncol 2015; 124 (01) 1-3
• 28 Chaudhry MA, Sachdeva H, Omaruddin RA. Radiation-Induced Micro-RNA Modulation in Glioblastoma Cells Differing in DNA-Repair Pathways. 2010; 29 (09) 553-61
• 29 Li B, Yuan M, Kim IA, Chang CM, Bernhard EJ, Shu HK. Mutant epidermal growth factor receptor displays increased signaling through the phosphatidylinositol-3 kinase/AKT pathway and promotes radioresistance in cells of astrocytic origin. Oncogene 2004; 23 (26) 4594-602
• 30 Farazi TA, Spitzer JI, Morozov P, Tuschl T. miRNAs in human cancer. J Pathol 2011; 223 (02) 102-15
• 31 Chen CZ, Lodish HF. MicroRNAs as regulators of mammalian hematopoiesis. Semin Immunol 2005; 17 2 SPEC. ISS. 155-65
• 32 Esau C, Kang X, Peralta E, Hanson E, Marcusson EG, Ravi-chandran LV. et al. MicroRNA-143 regulates adipocyte differentiation. J Biol Chem 2004; 279 (50) 52361-5
• 33 Bartel DP. MicroRNAs: Target recognition and regulatory functions. Cell 2009; 136 (02) 215-33
• 34 Volinia S, Calin G a, Liu CG, Ambs S, Cimmino A, Petrocca F. et al. A microRNA expression signature of human solid tumors defines cancer gene targets. Pnas 2006; 103 (07) 2257-61
• 35 Chan JA, Krichevsky AM, Kosik KS. MicroRNA-21 is an an-tiapoptotic factor in human glioblastoma cells. Cancer Res 2005; 65 (14) 6029-33
• 36 Kefas B, Godlewski J, Comeau L, Li Y, Abounader R, Hawkin-son M. et al. microRNA-7 inhibits the epidermal growth factor receptor and the akt pathway and is down-regulated in glioblastoma. Cancer Res 2008; 68 (10) 3566-72
• 37 Godlewski J, Nowicki MO, Bronisz A, Williams S, Otsuki A, Nuovo G. et al. Targeting of the Bmi-1 oncogene/stem cell renewal factor by MicroRNA-128 inhibits glioma proliferation and self-renewal. Cancer Res 2008; 68 (22) 9125-30
• 38 Zhang C, Han L, Zhang A, Yang W, Zhou X, Pu P. et al. Global changes of mRNA expression reveals an increased activity of the interferon-induced signal transducer and activator of transcription (STAT) pathway by repression of miR-221/222 in glioblastoma U251 cells. Int J Oncol 2010; 36 (06) 1503-12
• 39 Nikiforova MN, Hamilton RL. Molecular diagnostics of gliomas. Arch Pathol Lab Med 2011; 135 (05) 558-68
• 40 Dubbink HJ, Atmodimedjo PN, Kros JM, Kros JM, French PJ, Sanson M. et al. Molecular classification of anaplastic oligodendroglioma using next-generation sequencing: A report of the prospective randomized EORTC Brain Tumor Group 26951 phase III trial. Neuro Oncol 2016; 18 (03) 388-400
• 41 Louis DN, Perry A, Reifenberger G, von Deimling A, Figarella--Branger D, Cavenee WK. et al. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Acta Neuropathol 2016; 131 (06) 803-20
• 42 Karsy M, Guan J, Cohen AL, Jensen RL, Colman H. New Molecular Considerations for Glioma: IDH, ATRX, BRAF, TERT, H3 K27M. Curr Neurol Neurosci Rep 2017; 17 (02) 19
• 43 Labussière M, Di Stefano AL, Gleize V, Boisselier B, Giry M, Mangesius S. et al. TERT promoter mutations in gliomas, genetic associations and clinico-pathological correlations. Br J Cancer 2014; 111 (10) 2024-2032

Publication History

Received: 15 February 2017

Accepted: 27 March 2017

Article published online:
07 March 2025