Contribution of tribbles protein family members in glioblastoma cells

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leite, Letícia de Pinho
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/19950
Resumo: Glioblastoma (GBM) is the most lethal and common form of brain tumor. Currently, the standard treatment comprises surgery, radiotherapy, and chemotherapy with temozolomide (TMZ). However, its prognosis is very deficient due to acquired resistance to therapy and frequent tumor recurrence. Despite research advances, GBM remains largely incurable, with an average survival expectation of 15 months. To improve patients’ response to treatment there is an urgent need for new therapeutic strategies. Tribbles family members (TRIB1, TRIB2, and TRIB3) are pseudokinases known to regulate essential processes such as cell survival and proliferation by modulating signaling pathways. The upregulation of Tribbles has been correlated with a poor prognosis in different types of cancer, such as colorectal and breast cancer, although little is known about their role in GBM. Previous studies have linked high levels of Tribbles with the progression of different tumors. Preliminary data from our laboratory identified the correlation of high mRNA levels in GBM, resulting in a worse prognosis. Thus, we hypothesized that Tribbles proteins have a tumorigenic role in GBM. Our project focused on generating cell-based tools that allowed the modulation of Tribbles protein levels on GBM cells. Our results showed that we successfully generated knock-out (KO) GBM lines for TRIB2 and TRIB3. Assays with the generated KO lines demonstrated that inhibition of TRIB3 resulted in decreased proliferation and cell viability in GBM cells. Furthermore, the reduction of TRIB2 levels caused arrest in the mTOR signaling pathway. In general, our results lead to the understanding that Tribbles proteins contribute to the tumorigenesis of GBM cells.
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spelling Contribution of tribbles protein family members in glioblastoma cellsCancroGlioblastomaTemozolomidaTribblesTrib2Trib3Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Outras Ciências MédicasGlioblastoma (GBM) is the most lethal and common form of brain tumor. Currently, the standard treatment comprises surgery, radiotherapy, and chemotherapy with temozolomide (TMZ). However, its prognosis is very deficient due to acquired resistance to therapy and frequent tumor recurrence. Despite research advances, GBM remains largely incurable, with an average survival expectation of 15 months. To improve patients’ response to treatment there is an urgent need for new therapeutic strategies. Tribbles family members (TRIB1, TRIB2, and TRIB3) are pseudokinases known to regulate essential processes such as cell survival and proliferation by modulating signaling pathways. The upregulation of Tribbles has been correlated with a poor prognosis in different types of cancer, such as colorectal and breast cancer, although little is known about their role in GBM. Previous studies have linked high levels of Tribbles with the progression of different tumors. Preliminary data from our laboratory identified the correlation of high mRNA levels in GBM, resulting in a worse prognosis. Thus, we hypothesized that Tribbles proteins have a tumorigenic role in GBM. Our project focused on generating cell-based tools that allowed the modulation of Tribbles protein levels on GBM cells. Our results showed that we successfully generated knock-out (KO) GBM lines for TRIB2 and TRIB3. Assays with the generated KO lines demonstrated that inhibition of TRIB3 resulted in decreased proliferation and cell viability in GBM cells. Furthermore, the reduction of TRIB2 levels caused arrest in the mTOR signaling pathway. In general, our results lead to the understanding that Tribbles proteins contribute to the tumorigenesis of GBM cells.Os gliomas têm como origem as células da glia e são o tipo mais comum de cancro do cérebro. Segundo a Organização Mundial da Saúde, gliomas podem ser classificados em quatro graus de acordo com sua malignidade. Os gliomas de grau IV são também denominados de glioblastoma (GBM), sendo o tipo mais letal. Pacientes com GBM apresentam uma expectativa de vida de aproximadamente 15 meses, sendo que apenas entre 0,5 e 4,7% dos pacientes sobrevive após 5 anos de diagnóstico. A letalidade deste tipo de tumor pode ser em grande parte explicada devido a sua complexidade. De um ponto de vista molecular, três vias de sinalização encontram-se frequentemente alteradas neste tipo de tumor: via PI3K/AKT, via RB e via P53. Atualmente, o tratamento padrão para pacientes de GBM compreende cirurgia, radioterapia e quimioterapia com temozolomida (TMZ). No entanto, devido à sua alta complexidade, as células de GBM tornam-se invasivas e adquirem resistência à terapia. Como consequência, cerca de 90% dos pacientes sofre com o reaparecimento tumoral. Nesse sentido, é de extrema relevância a descoberta de biomarcadores que nos possibilitem uma melhora no prognóstico e a identificação de alvos terapêuticos. Estas descobertas permitiriam o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes a fim de aumentar a sobrevida dos pacientes de GBM. Os membros da família Tribbles (TRIB1, TRIB2 e TRIB3) são denominados de pseudoquinases por falta de um domínio catalítico que os permita fosforilar outras proteínas. As proteínas Tribbles estão envolvidas na regulação de processos essenciais (como proliferação, diferenciação e metabolismo celular) através da modulação de vias de sinalização, como por exemplo PI3K/AKT. Dessa forma, a desregulação dos seus níveis está associada a diferentes doenças, entre elas o cancro. Vários estudos descreveram a relação entre sobre-expressão de membros da família Tribbles e a progressão tumoral. Como exemplo, elevados níveis de expressão de TRIB2 está relacionado com pior prognóstico em melanoma, cancro do pâncreas, cancro do pulmão e leucemias. Em relação à TRIB3, altos níveis desta proteína estão associados à tumorigénese em carcinoma renal, retinoblastoma e cancro da bexiga. No entanto, ainda pouco se sabe em respeito a relação entre proteínas Tribbles e GBM. Análises preliminares de dados da expressão de mRNA em gliomas realizadas pelo estudante de doutoramento Bruno Santos indicaram que os níveis de mRNA de TRIB1/2/3 estão associados ao grau e à malignidade de gliomas. Isto é, GBMs apresentavam altos níveis de Tribbles, bem como um pior prognóstico. Em associação, esta mesma categoria apresentava também reduzidos níveis de proteínas FOXOs. Levando em consideração esses dados e o papel tumorigénico das proteínas Tribbles em outros tipos de cancro, nossa hipótese é que os membros de Tribbles contribuem para a progressão tumoral de GBM. Portanto, nos propusemos a gerar linhas celulares com níveis de expressão de Tribbles modulados a fim de estudar o papel dos membros dessa família na biologia do GBM. Conseguimos atingir com sucesso nosso objetivo principal de criar ferramentas que nos permitiriam estudar o efeito da modulação das proteínas Tribbles em GBM. Através da tecnologia CRISPR/Cas9, a partir de linhas celulares de GBM, geramos uma linha knock-out (KO) para TRIB3 (U-118 TRIB3 KO) e uma linha KO para TRIB2 (LN-229 TRIB2 KO). Durante este projeto, estudos realizados com a linha U-118 TRIB3 KO demonstraram que a inibição de TRIB3 nessas células levou a uma redução na viabilidade celular. Ainda, nossos resultados indicam que a redução da viabilidade associada ao TRIB3 ocorre devido a diminuição da proliferação celular, e não de um aumento de morte celular. Em relação ao status das vias de sinalização que poderiam estar a resultar no fenótipo observado, não observamos diferenças na regulação da via de sinalização AKT/mTOR e de MAPK/ERK após redução de TRIB3. Somado a estes dados, também analisamos o comportamento celular após 72h de exposição ao tratamento com TMZ. Demonstramos que, apesar das células com inibição de TRIB3 não apresentarem aumento à sensibilidade ao tratamento com TMZ, devido à diminuição da viabilidade celular causada em níveis basais, pacientes com baixos níveis de TRIB3 poderiam ser mais beneficiados à terapêutica com TMZ. Em relação as células KO para TRIB2, devido à falta de tempo, não nos foi possível realizar estudos para avaliar fenotipicamente o efeito da inibição de TRIB2 em células de GBM. No entanto, resultados preliminares da caracterização de níveis de proteínas nessas células demonstrou que a redução de TRIB2 foi capaz de inibir a via mTOR. Entretanto, ainda é preciso aumentar a replicabilidade do experimento e analisar outros parâmetros a fim de podermos confirmar um papel tumorigénico de TRIB2 em GBM. Em resumo, nossos resultados dão-nos indícios que os membros da família de proteínas Tribbles contribuem para a progressão tumoral em GBM. A identificação de biomarcadores e alvos farmacológicos no contexto de GBM é de extrema importância para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas que melhorem o prognóstico deste tipo de cancro ainda tão letal. Assim, a geração de ferramentas que possam ajudar a possivelmente identificar a família de proteínas Tribbles como oncogenes em GBM confere um caráter relevante a este projeto.Ferreira, Bibiana I.Link, WolfgangSapientiaLeite, Letícia de Pinho2023-03-142026-03-14T00:00:00Z2023-03-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/19950TID:203343000enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-09-13T02:00:33Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/19950Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:28:19.222075Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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