The spindle assembly checkpoint as a drug target - Novel small-molecule inhibitors of Aurora kinases

Cell division (mitosis) is a fundamental process in the life cycle of a cell. Equal distribution of chromosomes between the daughter cells is essential for the viability and well-being of an organism: loss of fidelity of cell division is a contributing factor in human cancer and also gives rise to miscarriages and genetic birth defects. For maintaining the proper chromosome number, a cell must carefully monitor cell division in order to detect and correct mistakes before they are translated into chromosomal imbalance. For this purpose an evolutionarily conserved mechanism termed the spindle assembly checkpoint (SAC) has evolved. The SAC comprises a complex network of proteins that relay and amplify mitosis-regulating signals created by assemblages called kinetochores (KTs). Importantly, minor defects in SAC signaling can cause loss or gain of individual chromosomes (aneuploidy) which promotes tumorigenesis while complete failure of SAC results in cell death. The latter event has raised interest in discovery of low molecular weight (LMW) compounds targeting the SAC that could be developed into new anti-cancer therapeutics. In this study, we performed a cell-based, phenotypic high-throughput screen (HTS) to identify novel LMW compounds that inhibit SAC function and result in loss of cancer cell viability. Altogether, we screened 65 000 compounds and identified eight that forced the cells prematurely out of mitosis. The flavonoids fisetin and eupatorin, as well as the synthetic compounds termed SACi2 and SACi4, were characterized in more detail utilizing versatile cell-based and biochemical assays. To identify the molecular targets of these SAC-suppressing compounds, we investigated the conditions in which SAC activity became abrogated. Eupatorin, SACi2 and SACi4 preferentially abolished the tensionsensitive arm of the SAC, whereas fisetin lowered also the SAC activity evoked by lack of attachments between microtubules (MTs) and KTs. Consistent with the abrogation of SAC in response to low tension, our data indicate that all four compounds inhibited the activity of Aurora B kinase. This essential mitotic protein is required for correction of erratic MT-KT attachments, normal SAC signaling and execution of cytokinesis. Furthermore, eupatorin, SACi2 and SACi4 also inhibited Aurora A kinase that controls the centrosome maturation and separation and formation of the mitotic spindle apparatus. In line with the established profound mitotic roles of Aurora kinases, these small compounds perturbed SAC function, caused spindle abnormalities, such as multi- and monopolarity and fragmentation of centrosomes, and resulted in polyploidy due to defects in cytokinesis. Moreover, the compounds dramatically reduced viability of cancer cells. Taken together, using a cell-based HTS we were able to identify new LMW compounds targeting the SAC. We demonstrated for the first time a novel function for flavonoids as cellular inhibitors of Aurora kinases. Collectively, our data support the concept that loss of mitotic fidelity due to a non-functional SAC can reduce the viability of cancer cells, a phenomenon that may possess therapeutic value and fuel development of new anti-cancer drugs.

Avaliação da expressão do gene MGMT nos tecidos normal e neoplásico de doentes com câncer colorretal

OBJETIVO: Avaliar a expressão tecidual do gene de reparo MGMT comparando a mucosa cólica normal e neoplásica em doentes com câncer colorretal. MÉTODOS: Foram estudados 44 portadores de adenocarcinoma colorretal confirmado por estudo histopatológico. Foram excluídos doentes suspeitos de pertencerem a famílias com câncer colorretal hereditário (HNPCC e PAF) e os portadores de câncer do reto médio e inferior submetidos a tratamento quimioradioterápico neoadjuvante. A expressão do gene MGMT foi avaliada pela técnica da reação de polimerase em cadeia em tempo real (RT-PCR). A comparação dos resultados encontrados para expressão do gene MGMT entre tecidos normais e neoplásicos foi feita pelo teste t de Student pareado, adotando-se nível de significância de 5% (p <0,05). RESULTADOS: A expressão tecidual do gene MGMT em todos os doentes foi menor no tecido neoplásico quando comparada a do tecido normal (p=0,002). CONCLUSÃO: O gene de reparo MGMT encontra-se menos expresso no tecido neoplásico quando comparados aos tecidos normais em portadores de CCR esporádico.

Validação da curva normal de peso fetal estimado pela ultra-sonografia para o diagnóstico do peso neonatal

OBJETIVO: avaliar a concordância entre o peso fetal estimado (PFE) por ultra-sonografia e o neonatal, o desempenho da curva normal de PFE por idade gestacional no diagnóstico de desvios do peso fetal/neonatal e fatores associados. MÉTODOS: participaram do estudo 186 grávidas atendidas de novembro de 1998 a janeiro de 2000, com avaliação ultra-sonográfica até 3 dias antes do parto, determinação do PFE e do índice de líquido amniótico e parto na instituição. O PFE foi calculado e classificado de acordo com a curva de valores normais de PFE em: pequeno para a idade gestacional (PIG), adequado para a idade gestacional (AIG) e grande para a idade gestacional (GIG). A mesma classificação foi feita para o peso neonatal. A variabilidade das medidas e o grau de correlação linear entre o PFE e o peso neonatal foram calculados, bem como a sensibilidade, especificidade e valores preditivos para o uso da curva de valores normais de PFE para o diagnóstico dos desvios do peso neonatal. RESULTADOS: diferença entre o PFE e o peso neonatal variou entre -540 e +594 g, com média de +47,1 g, e as duas medidas apresentaram um coeficiente de correlação linear de 0,94. A curva normal de PFE teve sensibilidade de 100% e especificidade de 90,5% em detectar PIG ao nascimento, e de 94,4 e 92,8%, respectivamente, em detectar GIG, porém os valores preditivos positivos foram baixos para ambos. CONCLUSÕES: a estimativa ultra-sonográfica do peso fetal foi concordante com o peso neonatal, superestimando-o em apenas cerca de 47 g e a curva do PFE teve bom desempenho no rastreamento diagnóstico de recém-nascidos PIG e GIG.

Pesquisa da prevalência do papilomavírus humano em amostras de tecido endometrial normal e com carcinoma pela técnica de PCR

OBJETIVO: comparar a prevalência da presença do DNA do papilomavírus humano (HPV) pela técnica de PCR em amostras de tecido endometrial normal e com carcinoma endometrial de mulheres submetidas a tratamento cirúrgico (histerectomia) ou carcinoma endometrial e doença benigna. MÉTODOS: trata-se de um estudo observacional do tipo caso-controle onde foram avaliadas 100 mulheres (50 com endométrio normal e 50 com carcinoma endometrial) quanto a presença do DNA do HPV em amostra tecidual conservada em blocos de parafina, pelo método de PCR. Foram excluídos os casos de carcinoma endometrial cujo sítio primário da lesão era duvidoso ou com história prévia ou atual de lesões pré-neoplásicas ou carcinoma do trato genital inferior. Variáveis como idade, tabagismo, trofismo endometrial, diferenciação escamosa e grau de diferenciação tumoral foram também avaliadas. RESULTADOS: o risco relativo estimado da presença do HPV foi o mesmo nas mulheres com e sem carcinoma endometrial. O HPV foi detectado em 8% dos casos de carcinoma e 10% no endométrio normal. Apesar de o HPV ter sido detectado 3,5 vezes mais em mulheres fumantes no grupo sem carcinoma, não houve diferença estatística. A presença do HPV também não esteve correlacionada com a idade das mulheres, trofismo endometrial, diferenciação escamosa e grau de diferenciação tumoral. Os HPV 16 e 18 (5 dos casos com o tipo 16 e 4 com o tipo 18) foram os vírus mais freqüentemente encontrados, tanto no tecido endometrial normal, quanto no carcinomatoso. Nenhum vírus de baixo risco oncogênico foi detectado nas amostras. CONCLUSÃO: o HPV está presente no tecido endometrial de mulheres com carcinoma endometrial na mesma proporção que nas com tecido endometrial normal, não se demonstrando a possível associação deste vírus no desenvolvimento do carcinoma endometrial.

Associação entre a antropometria e a leptina circulante nos compartimentos materno, fetal e placentário, na gravidez normal

OBJETIVO: avaliar a importância da leptina materna e fetal circulantes na gestação saudável por meio da avaliação de sua associação com variáveis antropométricas materna, placentária e fetal ao nascimento e as relações entre os compartimentos avaliados. MÉTODOS: em estudo transversal foi incluída amostra de 33 gestações únicas, a termo, com fetos saudáveis. As variáveis avaliadas foram idade materna, peso materno, índice de massa corporal, peso do recém-nascido, peso placentário e índice placentário. Amostras de sangue materno foram obtidas imediatamente antes do parto e em sangue do cordão umbilical ao nascimento. A dosagem da leptina sérica foi realizada por meio de radioimunoensaio convencional. As relações entre as concentrações de leptina sérica materna e da artéria e veia umbilicais com as variáveis de estudo foram verificadas através da regressão linear. RESULTADOS: a leptina foi detectada no sangue de todas as 33 gestantes e seus respectivos recém-nascidos, sendo a concentração no sangue materno (17,1±1,77 ng/ml) superior à dos vasos umbilicais (veia 9,0±1,16 ng/mL; artéria 8,2±1,02 ng/mL), p<0,0001. As concentrações de leptina no sangue materno correlacionaram-se com as concentrações de leptina no sangue fetal (artéria: coef 0,63 p=0,037, veia: coef 0,72, p=0,006). Em relação aos dados antropométricos, a leptina medida no sangue materno mostrou associação com o índice de massa corporal materno inicial e final (coef 1,13; p=0,002 e coef 1,18, p=0,001) e os níveis de leptina no sangue de cordão apresentaram correlação com o peso fetal ao nascimento (veia: coef 0,007, p=0,02 e artéria: coef 0,006, p=0,02). CONCLUSÕES: as produções materna e fetal de leptina correlacionaram-se entre si e possivelmente respondem a estímulos semelhantes durante a gestação. A leptina sérica associou-se ao peso do compartimento onde circula.

Expressão dos protooncogenes c-fos, c-myc e c-jun em miométrio normal e mioma humanos

OBJETIVO: Comparar a expressão gênica (mRNA) e protéica dos protooncogenes c-fos, c-myc e c-jun em miométrio normal e mioma humanos. MÉTODOS: Foi realizado um estudo do tipo caso-controle. O material foi coletado de 12 pacientes submetidas a histerectomia no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. A expressão do mRNA específico para c-myc, c-fos, c-jun e beta-microglobulina foi avaliada pela técnica de RT-PCR, utilizando primers específicos para cada gene. A expressão protéica destes protooncogenes foi avaliada através de Western blot com anticorpos específicos. RESULTADOS: Não houve diferença significativa para expressão gênica desses protooncogenes entre miométrio normal e mioma (c-myc: 0,87 ± 0,08 vs 0,87 ± 0,08, p = 0,952; c-fos: 1,10 ± 0,17 vs 1,01 ± 0,11, p = 0,21; c-jun: 1,03 ± 0,12 vs 0,96 ± 0,09, p = 0,168, respectivamente). Não houve diferença significativa para expressão protéica desses protooncogenes entre miométrio normal e mioma (c-myc: 1,36 ± 0,48 vs 1,53 ± 0,29, p = 0,569; c-fos: 8,85 ± 5,5 vs 6,56 ± 4,22, p = 0,434; e c-jun: 6,47 ± 3,04 vs 5,42 ± 2,03, p = 0,266, respectivamente). CONCLUSÃO: A expressão gênica (transcrição) e a expressão protéica (tradução) dos protooncogenes c-myc, c-fos e c-jun em mioma e miométrio normal são semelhantes.

Estudo piloto dos efeitos da terapia hormonal sobre o tecido mamário normal de mulheres após a menopausa

OBJETIVOS: avaliou-se o tecido mamário de mulheres antes e depois de seis meses de terapia estroprogestativa combinada contínua (0,625 mg de estrogênios conjugados eqüinos associados a 2,5 mg de acetato de medroxiprogesterona). MÉTODOS: todas as pacientes foram avaliadas antes de se instituir o tratamento e consideradas aptas para este. Foram obtidos fragmentos de tecido mamário por meio de biópsia percutânea com agulha grossa (acoplada a um propulsor automático - "core-biópsia"). O material foi fixado e os cortes corados por hematoxilina-eosina. Avaliou-se a densidade epitelial e o volume nuclear do epitélio mamário antes e após a terapia hormonal. Esses parâmetros morfométricos foram analisados graficamente com auxílio do programa Imagelab 2000 ®, após captura da imagem microscópica pelo sistema Vidcap 32. Esse programa permite que sejam selecionadas as áreas de interesse, possibilitando o cálculo de área, volume ou a relação da área ocupada entre diferentes estruturas. RESULTADOS: depois do uso da terapia, o volume nuclear nas mulheres em que o tratamento foi instituído em período mais tardio após a menopausa mostrou um aumento de cerca de 33% (de 103,6 para 138,1 µm³). A densidade epitelial não se modificou de forma significativa: o valor médio antes da terapia hormonal foi de 0,08 e após de 0,10. CONCLUSÕES: a terapia estroprogestativa combinada contínua empregada por seis meses induziu à alteração no volume nuclear das células epiteliais das mamas, sugerindo aumento de sua atividade metabólica. Provavelmente, esse evento precede outros que confirmariam o estímulo da proliferação celular por esses hormônios.