Understanding the transcriptional control of EIF4E and its dysregulation in acute myeloid leukemia: role of NF-κB

EIF4E, le facteur d’initiation de la traduction chez les eucaryotes est un oncogène puissant et qui se trouve induit dans plusieurs types de cancers, parmi lesquels les sous-types M4 et M5 de la leucémie aiguë myéloblastique (LAM). EIF4E est régulé à plusieurs niveaux cependant, la régulation transcriptionnelle de ce gène est peu connue. Mes résultats montrent que EIF4E est une cible transcriptionnelle directe du facteur nucléaire « kappa-light- chain- enhancer of activated B cells » (NF-κB).Dans les cellules hématopoïétiques primaires et les lignées cellulaires, les niveaux de EIF4E sont induits par des inducteurs de NF-κB. En effet, l’inactivation pharmaceutique ou génétique de NF-κB réprime l’activation de EIF4E. En effet, suite à l’activation de NF-κB chez l’humain, le promoteur endogène de EIF4E recrute p65 (RelA) et c-Rel aux sites évolutionnaires conservés κB in vitro et in vivo en même temps que p300 ainsi que la forme phosphorylée de Pol II. De plus, p65 est sélectivement associé au promoteur de EIF4E dans les sous-types LAM M4/M5 mais non pas dans les autres sous-types LAM ou dans les cellules hématopoïétiques primaires normales. Ceci indique que ce processus représente un facteur essentiel qui détermine l’expression différentielle de EIF4E dans la LAM. Les analyses de données d’expressions par séquençage de l’ARN provenant du « Cancer Genome Atlas » (TCGA) suggèrent que les niveaux d’ARNm de EIF4E et RELA se trouvent augmentés dans les cas LAM à pronostic intermédiaire ou faible mais non pas dans les groupes cytogénétiquement favorables. De plus, des niveaux élevés d’ARNm de EIF4E et RELA sont significativement associés avec un taux de survie relativement bas chez les patients. En effet, les sites uniques κB se trouvant dans le promoteur de EIF4E recrutent le régulateur de transcription NF-κB p65 dans 47 nouvelles cibles prévues. Finalement, 6 nouveaux facteurs de transcription potentiellement impliqués dans la régulation du gène EIF4E ont été prédits par des analyses de données ChIP-Seq provenant de l’encyclopédie des éléments d’ADN (ENCODE). Collectivement, ces résultats fournissent de nouveaux aperçus sur le control transcriptionnel de EIF4E et offrent une nouvelle base moléculaire pour sa dérégulation dans au moins un sous-groupe de spécimens de LAM. L’étude et la compréhension de ce niveau de régulation dans le contexte de spécimens de patients s’avère important pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant l’expression du gène EIF4E moyennant des inhibiteurs de NF-κB en combinaison avec la ribavirine.

El virus de l'hepatitis C i la ribonucleasa Phumana: aspectes biològics i terapèutics

El virus de l'hepatitis C (VHC) provoca una hepatitis crònica que afecta a més de 170 milions de persones d'arreu del món. És un virus petit que es classifica dins de la família Flaviviridae i és un virus d'RNA de cadena positiva amb un genoma d'aproximadament 9.600 nucleòtids. A l'extrem 5' del genoma viral s'hi troba una regió no codificant (5'NCR) que comprèn els primers 341 nucleòtids i la seva funció està relaciona amb la traducció. Immediatament després hi ha una pauta de lectura oberta ORF que acaba en un únic codó d'aturada i codifica una poliproteïna de 3.010 aminoàcids. A continuació l'extrem 3' no codificant (3'NCR), que malgrat es desconeixen les seves funcions exactes, s'ha demostrat que és essencial per a la replicació vírica. La única poliproteïna generada és processada co- i postraduccionalment mitjançant proteases de l'hoste i víriques, donant lloc a les proteïnes estructurals (Core, E1 i E2-p7) i no estructurals (NS2-NS5B). Igual que la majoria de virus RNA, el VHC es caracteritza per tenir una taxa de mutació elevada. De fet, el genoma del virus no es pot definir com una única seqüència sinó per una població de variants molt relacionades entre sí. A aquesta manera d'organitzar la informació genètica se l'anomena quasiespècie viral i una de les seves implicacions principals és la facilitat amb què sorgeixen resistents al tractament. Els tractaments disponibles són llargs, cars, provoquen efectes secundaris considerables i només es resolen completament el 40% dels casos. Per aquesta raó es busquen altres solucions terapèutiques per combatre el virus entre les quals s'hi inclouen diferents estratègies. Una de les més innovadores i prometedores és la utilització de ribozims dirigits directament contra el genoma del virus. Aquest treball es centra en l'estudi de les noves estratègies terapèutiques basades en ribozims, concretament la ribonucleasa P. La ribonucleasa P és un ribozim que està present en tots els organismes ja que és l'enzim responsable de la maduració dels precursors d'RNA de transferència. El més interessant a nivell terapèutic és que s'ha demostrat que es pot dirigir la seva activitat cap a qualsevol RNA utilitzant una seqüència guia d'RNA que quan hibrida amb l'RNA diana, l'híbrid imita l'estructura secundària del substrat natural. En el cas del VHC, s'han estudiat ribozims dependents de seqüència (ribozims derivats d'RNAs satèl·lits i de viroides de plantes), sempre dirigits contra la regió més conservada del virus per evitar una disminució de l'eficiència del ribozim deguda a la variació de la diana. La ribonucleasa P és una endonucleasa d'activitat molt específica i es diferencia dels altres ribozims naturals en el sistema de reconeixement del substrat, reconeix elements estructurals i no de seqüència. L'objectiu final del treball és tallar in vitro l'RNA del VHC aprofitant la propietat que presenta aquest ribozim de reconèixer elements estructurals i no de seqüència ja que per a un mateix nombre de seqüències, el nombre d'estructures viables que pot adoptar l'RNA genòmic és molt més petit i per tant la variabilitat de la diana disminueix. S'han estudiat dos models d'RNasa P, la RNasa P humana guiada per seqüència guia externa (EGS) i l'RNA M1 de l'RNasa P d'E.coli unit a la seqüència guia per l'extrem 3' (ribozim M1GS). Abans però de dirigir el ribozim, s'han estudiat l'estructura i la variabilitat d'una regió del genoma del virus ja que s'ha descrit que són factors que poden limitar l'eficiència de qualsevol ribozim. Derivat d'aquests estudis s'aporten dades sobre accessibilitat i variabilitat d'una regió interna del genoma del virus de l'hepatitis C, la zona d'unió de la regió E2/NS2 (regió 2658-2869). L'estudi d'accessibilitat revela que la regió 2658-2869 del genoma del virus conté dominis oberts i tancats i que la transició entre uns i altres no és brusca si es compara amb altres regions d'estructura coneguda (regió 5' no codificant). Els resultats dels assajos in vitro amb els dos models de RNasa P mostren que s'ha aconseguit dirigir tant la ribonucleasa P humana com el ribozim M1GS cap a una zona, predeterminada segons l'estudi d'accessibilitat, com a poc estructurada i tallar l'RNA del virus. De l'anàlisi de mutacions, però, es dedueix que la regió estudiada és variable. Tot i dirigir el ribozim cap a la zona més accessible, la variació de la diana podria afectar la interacció amb la seqüència guia i per tant disminuir l'eficiència de tall. Si es proposés una estratègia terapèutica consistiria en un atac simultani de vàries dianes.D'altra banda i derivat d'un resultat inesperat on s'ha observat en els experiments control que l'extracte de RNasa P humana tallava l'RNA viral en absència de seqüències guia externes, s'ha caracteritzat una nova interacció entre l'RNA del VHC i la RNasa P humana. Per a la identificació de l'enzim responsable dels talls s'han aplicat diferents tècniques que es poden dividir en mètodes directes (RNA fingerprinting) i indirectes (immunoprecipitació i inhibicions competitives). Els resultats demostren que la ribonucleasa P humana, i no un altre enzim contaminant de l'extracte purificat, és la responsable dels dos talls específics observats i que es localitzen, un a l'entrada interna al ribosoma (IRES) i molt a prop del codó AUG d'inici de la traducció i l'altre entre la regió codificant estructural i no estructural. La ribonucleasa P és un dels enzims del metabolisme del tRNA que s'utilitza per identificar estructures similars al tRNA en substrats diferents del substrat natural. Així doncs, el fet que la ribonucleasa P reconegui i talli el genoma del VHC en dues posicions determinades suggereix que, a les zones de tall, el virus conté estructures semblants al substrat natural, és a dir estructures tipus tRNA. A més, tot i que el VHC és molt variable, els resultats indiquen que aquestes estructures poden ser importants per el virus, ja que es mantenen en totes les variants naturals analitzades. Creiem que la seva presència podria permetre al genoma interaccionar amb factors cel·lulars que intervenen en la biologia del tRNA,particularment en el cas de l'estructura tipus tRNA que es localitza a l'element IRES. Independentment però de la seva funció, es converteixen en unes noves dianes terapèutiques per a la RNasa P. S'ha de replantejar però l'estratègia inicial ja que la similitud amb el tRNA les fa susceptibles a l'atac de la ribonucleasa P, directament, en absència de seqüències guia externes.

Hepatitis C virus treatment in the 'real-world': how well do 'real' patients respond?

Background: Published clinical trials of the treatment of HCV are largely multicentre prospective pharmaceutical trials. Patients in clinical trials tend to have more favorable outcomes than patients in the 'real-world', due to strict patient selection and differences in treatment conditions and available resources. Objectives: To assess the outcomes of Hepatitis C infected patients treated at the Barwon Health Liver Clinic with combination Pegylated interferon (PEG-IFN) and Ribavirin (RBV) therapy and to determine factors associated with a treatment response. Methods: Retrospective review of patients who received treatment for Hepatitis C at our institution's Liver Clinic from January 2001-September 2011. Patient demographics, comorbidities, treatment-related parameters and side effects were extracted from medical records and analyzed. Results: A total of 190 patients (120 male, 70 female) with a mean age of 42.8 years (range 20-68 years) commenced treatment. The most common genotype was genotype 3 (48.9%), followed by genotype 1 (42.6%). 150 of 190 patients (78.9%) completed treatment and had end of treatment data available. 107 of 182 patients, (58.8%) for whom sustained virologic response (SVR) rate data was available achieved an SVR. Overall response rates were; 46.9%, 68.8% and 62.4% in genotypes 1, 2 and 3 respectively. The response rate was significantly lower in 29 patients with documented cirrhosis (20.7%). Age, diabetes and alcohol abuse did not predict treatment response in our cohort. Side effects reported in 81.6% of patients included general malaise, hematological disturbance and psychiatric issues, and necessitated cessation of therapy in 16 patients (8.4%) and dose reduction in 26 patients (13.7%). Conclusions: Response rates to combination PEG-IFN and RBV therapy at our institution are comparable to other 'real-world' and pharmaceutical registration trials. Side effects of combination therapy were prominent but resulted in fewer discontinuations of therapy compared to pharmaceutical trials.

Structural studies of Helicase NS3 variants from Hepatitis C virus genotype 3 in virological sustained responder and non-responder patients

Background. About 130 million people are infected with the hepatitis C virus (HCV) worldwide, but effective treatment options are not yet available. One of the most promising targets for antiviral therapy is nonstructural protein 3 (NS3). To identify possible changes in the structure of NS3 associated with virological sustained response or non-response of patients, a model was constructed for each helicase NS3 protein coding sequence. From this, the goal was to verify the interaction between helicases variants and their ligands. Findings. Evidence was found that the NS3 helicase portion of non-responder patients contained substitutions in its ATP and RNA binding sites. K210E substitution can cause an imbalance in the distribution of loads, leading to a decrease in the number of ligations between the essential amino acids required for the hydrolysis of ATP. W501R substitution causes an imbalance in the distribution of loads, leading and forcing the RNA to interact with the amino acid Thr269, but not preventing binding of ribavirin inhibitor. Conclusions. Useful information is provided on the genetic profiling of the HCV genotype 3, specifically the coding region of the NS3 protein, improving our understanding of the viral genome and the regions of its protein catalytic site. © 2010 Rahal et al; licensee BioMed Central Ltd.

Analysis of HCV quasispecies dynamic under selective pressure of combined therapy

Background: The quasispecies composition of Hepatitis C virus (HCV) could have important implications with regard to viral persistence and response to interferon-based therapy. The complete NS5A was analyzed to evaluate whether the composition of NS5A quasispecies of HCV 1a/1b is related to responsiveness to combined interferon pegylated (PEG-IFN) and ribavirin therapy.Methods: Viral RNA was isolated from serum samples collected before, during and after treatment from virological sustained responder (SVR), non-responder (NR) and the end-of-treatment responder patients (ETR). NS5A region was amplified, cloned and sequenced. Six hundred and ninety full-length NS5A sequences were analyzed.Results: This study provides evidence that lower nucleotide diversity of the NS5A region pre-therapy is associated with viral clearance. Analysis of samples of NRs and the ETRs time points showed that genetic diversity of populations tend to decrease over time. Post-therapy population of ETRs presented higher genetic distance from baseline probably due to the bottleneck phenomenon observed for those patients in the end of treatment. The viral effective population of those patients also showed a strong decrease after therapy. Otherwise, NRs demonstrated a continuous variation or stability of effective populations and genetic diversity over time that did not seem to be related to therapy. Phylogenetic relationships concerning complete NS5A sequences obtained from patients did not demonstrate clustering associated with specific response patterns. However, distinctive clustering of pre/post-therapy sequences was observed. In addition, the evolution of quasispecies over time was subjected to purifying or relaxed purifying selection. Codons 157 (P03), 182 and 440 (P42), 62 and 404 (P44) were found to be under positive selective pressure but it failed to be related to the therapy.Conclusion: These results confirm the hypothesis that a relationship exists between NS5A heterogeneity and response to therapy in patients infected with chronic hepatitis C. © 2013 Jardim et al.; licensee BioMed Central Ltd.

High Content Screening of a Kinase-Focused Library Reveals Compounds Broadly-Active against Dengue Viruses

Dengue virus is a mosquito-borne flavivirus that has a large impact in global health. It is considered as one of the medically important arboviruses, and developing a preventive or therapeutic solution remains a top priority in the medical and scientific community. Drug discovery programs for potential dengue antivirals have increased dramatically over the last decade, largely in part to the introduction of high-throughput assays. In this study, we have developed an image-based dengue high-throughput/high-content assay (HT/HCA) using an innovative computer vision approach to screen a kinase-focused library for anti-dengue compounds. Using this dengue HT/HCA, we identified a group of compounds with a 4-(1-aminoethyl)-N-methylthiazol-2-amine as a common core structure that inhibits dengue viral infection in a human liver-derived cell line (Huh-7.5 cells). Compounds CND1201, CND1203 and CND1243 exhibited strong antiviral activities against all four dengue serotypes. Plaque reduction and time-of-addition assays suggests that these compounds interfere with the late stage of viral infection cycle. These findings demonstrate that our image-based dengue HT/HCA is a reliable tool that can be used to screen various chemical libraries for potential dengue antiviral candidates. © 2013 Cruz et al.

Intensified peginterferon α-2a dosing increases sustained virologic response rates in heavy, high viral load hepatitis c genotype 1 patients with high low-density lipoprotein

BACKGROUND AND GOAL: Patients infected with hepatitis C virus (HCV) with elevated low-density lipoprotein (LDL) levels achieve higher sustained virologic response (SVR) rates after peginterferon (PegIFN)/ribavirin treatment versus patients with lower LDL. Our aim was to determine whether SVR rates in patients with low/elevated LDL can be improved by dose intensification. STUDY: In PROGRESS, genotype 1 patients with baseline HCV RNA≥400,000 IU/mL and body weight ≥85 kg were randomized to 48 weeks of 180 μg/wk PegIFN α-2a (40 kDa) plus ribavirin (A: 1200 mg/d; B: 1400/1600 mg/d) or 12 weeks of 360 μg/wk PegIFN α-2a followed by 36 weeks of 180 μg/wk, plus ribavirin (C: 1200 mg/d; D: 1400/1600 mg/d). This retrospective analysis assessed SVR rates among patients with low (<100 mg/dL) or elevated (≥100 mg/dL) LDL. Patients with high LDL (n=256) had higher baseline HCV RNA (5.86×10 IU/mL) versus patients with low LDL (n=262; 4.02×10 IU/mL; P=0.0003). RESULTS: Multiple logistic regression analysis identified a significant interaction between PegIFN α-2a dose and LDL levels on SVR (P=0.0193). The only treatment-related SVR predictor in the nested multiple logistic regression was PegIFN α-2a dose among patients with elevated LDL (P=0.0074); therefore, data from the standard (A+B) and induction (C+D) dose arms were pooled. Among patients with low LDL, SVR rates were 40% and 35% in the standard and induction-dose groups, respectively; SVR rates in patients with high LDL were 44% and 60% (P=0.014), respectively. CONCLUSIONS: Intensified dosing of PegIFN α-2a increases SVR rates in patients with elevated LDL even with the difficult-to-cure characteristics of genotype 1, high baseline viral load, and high body weight. Copyright © 2013 by Lippincott Williams & Wilkins.

Avaliação da carga viral do virus da hepatite C em diferentes compartimentos biológicos: influência na predição da recidiva virológica

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Variabilidade da protease NS3 do vírus da hepatite C e avaliação das mutações de resistência em pacientes não tratados com inibidores de protease

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Tratamento experimental de cães naturalmente infectados com vírus da cinomose na fase neurológica com uso da Ribavirina e Dimetil-sulfóxido(DMSO)

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Análise histopatológica e imunoistoquímica de encéfalo de cães com cinomose tratados com ribavirina

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise comparativa da variação entre quasiespecies do Vírus da Hepatite C genótipo 1 em amostras prétratamento de pacientes tratados com Peginterferon

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Eficácia pós-expositiva de RNAs de Interferência (siRNAs) e Ribavirina em camundongos infectados com o vírus rábico de origem canina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Qualidade de vida e morbidade psicológica de pacientes portadores de hepatite C em tratamento com interferon peguilado e ribavirina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)