A Sequenciação de Transcriptómica do Cancro Promove o Desenvolvimento de Fármacos

Entre inúmeras doenças, o câncer é um conjunto de doenças caracterizadas pela proliferação descontrolada de células e pela invasão dos tecidos circundantes, sendo a principal ameaça à saúde humana moderna. A cirurgia, a radioterapia e a quimioterapia são as três principais medidas clínicas para tratar o câncer de forma eficaz. No entanto, a quimioterapia produz efeitos adversos graves, e os medicamentos quimioterápicos também prejudicam gravemente a função imunológica. Diante do número limitado de medicamentos anticâncer disponíveis no mercado global e das crescentes necessidades clínicas de medicamentos para tumores que não foram atendidas, é muito necessário desenvolver terapias direcionadas para o câncer e buscar novos medicamentos anticâncer com eficácia. No entanto, as tecnologias de sequenciamento fornecem um vasto catálogo de metodologias e bases de dados necessárias para analisar, integrar e interpretar dados multi-ômicos do câncer. Notavelmente, a transcriptômica tem impulsionado a descoberta e o desenvolvimento de novos medicamentos anticâncer.

Juntamente com os avanços em sequenciação de RNA de alto rendimento (RNA-seq) E o desenvolvimento de algoritmos computacionais, a diversidade transcricional foi amplamente revelada em doenças humanas. Variantes transcricionais geram transcritos de RNA específicos que podem desempenhar papéis importantes no desenvolvimento tumoral. Por exemplo, a análise do transcriptoma revela a informação completa sobre genes expressos de forma diferencial em diferentes tratamentos de tipos celulares ou tecidos específicos. Houve avanços significativos na oncologia de precisão, com a crescente adoção de testes de sequenciamento que identificam mutações alvo em genes condutores do câncer, e estudos recentes começaram a explorar a utilização de dados de transcriptómica para orientar o tratamento de pacientes com câncer. Os dados desta análise podem ser utilizados para caracterizar compostos anticancerígenos e o desenvolvimento de medicamentos.

Além disso, como uma tecnologia eficaz e eficiente, é promissor expor os mecanismos regulatórios das células cancerígenas associados a várias vias de sinalização e procurar genes expressos diferencialmente para identificar os mecanismos moleculares e compostos anticancerígenos envolvidos, a fim de ajudar a desenvolver medicamentos naturais para o tratamento do câncer.

O sequenciamento de transcriptoma de alto rendimento promove a triagem de medicamentos naturais para o tratamento do câncer de mama.

O câncer de mama é um dos tumores malignos mais frequentemente diagnosticados entre as mulheres. A pesquisa para desenvolver novos medicamentos para o tratamento do câncer de mama tem se concentrado na busca de ingredientes naturais com baixa toxicidade e alta eficiência da Medicina Tradicional Chinesa (MTC). A análise comparativa do transcriptoma é benéfica para caracterizar compostos anticancerígenos e o desenvolvimento de medicamentos. Um estudo utilizou sequenciamento de transcriptoma de alto rendimento para fornecer os dados do transcriptoma da linha celular de câncer de mama destilada com 74 MTC e 10 compostos químicos. Ao comparar as alterações na expressão gênica entre as vias relacionadas ao câncer das linhas celulares tratadas com MTC ou compostos químicos com um efeito anticancerígeno conhecido, três novas MTC foram selecionadas que têm potencial para desenvolver medicamentos naturais para a terapia do câncer de mama, e foram obtidos os alvos terapêuticos.

Atlas de transcrição em linhas celulares pan-câncer (Hu W) et al., 2022)

A análise ao nível do transcrito fornece estratégias de tratamento potenciais no câncer.

Linhas celulares derivadas de cancro humano têm sido amplamente utilizadas como modelos pré-clínicos de cancro na investigação da biologia do cancro e na descoberta de fármacos anticancerígenos. Os investigadores realizaram uma montagem de transcritos baseada em referência com dados de RNA-seq em mais de 1000 linhas celulares de cancro. Além disso, a regulação de transcritos por proteínas ligadoras de RNA (RBP) e as associações entre transcritos e fármacos no cancro foram combinadas para construir eixos RBP-transcrito-fármaco, onde o PTBP1 foi validado experimentalmente como afetando a sensibilidade ao decitabine ao regular o transcrito KIAA1522-a6. Este estudo expande substancialmente o repositório de RNA do cancro, o que facilita a descoberta de fármacos anticancerígenos e a compreensão da diversidade do transcriptoma do cancro e da sua potencial utilidade clínica a nível do transcrito.

A Sequenciação de RNA de Núcleo Único contribui para o desenvolvimento de medicamentos clínicos.

A sequenciação de células únicas e a transcriptómica espacial são ferramentas de ponta para desvendar a heterogeneidade celular e o microambiente dos tumores. A tecnologia de sequenciação mencionada revela o microambiente imunológico do carcinoma espinocelular cervical (CSCC) e identifica os miofibroblastos associados ao câncer pró-tumorigénico (myCAFs), que se espera serem um alvo potencial para o tratamento do CSCC. Coletivamente, a snRNA-seq lança luz sobre o tratamento e orienta cientificamente o desenvolvimento clínico de medicamentos para o CSCC avançado.

Análise transcriptómica da heterogeneidade da imunidade e do metabolismo energético no carcinoma espinocelular cervical (CSCC) (Ou Z) et al., 2022)

Resumo

A utilização da transcriptómica para revelar redes moleculares e rastrear alvos terapêuticos tem-se provado ser um tratamento de próxima geração para vários tipos de cancro. A transcriptoma tem um potencial de aplicação insubstituível no cancro a partir de diversos aspetos. No futuro, a aplicação da transcriptómica para direcionar o uso personalizado e preciso de medicamentos desta tecnologia emergente continuará a ser amplamente utilizada e proporcionará novas perspetivas no desenvolvimento e investigação de novos fármacos para o cancro.

Referências:

1. Kui L, Kong Q, Yang X, et al. Alto Débito In Vitro Perfil de Expressão Génica para Triagem de Ervas Naturais para o Tratamento do Cancro da Mama. Front Oncol. 2021; 11:684351. Publicado a 13 de agosto de 2021.
2. Hu W, Wu Y, Shi Q, et al. Caracterização sistemática do transcriptoma do câncer em resolução de transcrito. Nat Commun. 2022;13(1):6803. Publicado a 10 de novembro de 2022.
3. Ou Z, Lin S, Qiu J, et al.Sequenciação de RNA de Núcleo Único e Transcriptómica Espacial Revelam o Microambiente Imunológico do Carcinoma Espinocelular Cervical. Adv Sci (Weinh). 2022;9(29): e2203040.