Associação Portuguesa de Investigação em Cancro
À descoberta do calcanhar de Aquiles do cancro
À descoberta do calcanhar de Aquiles do cancro
Uma equipa de investigação liderada por Mónica Bettencourt Dias, do Instituto Gulbenkian de Ciência, descobriu características importantes das células cancerígenas que podem ajudar os médicos na luta contra o cancro. Os investigadores observaram que na maioria dos subtipos agressivos de cancro há um aumento no número e tamanho de estruturas minúsculas que existem dentro de cada uma das nossas células, chamadas de centríolos. Este estudo foi publicado na revista Nature Communications. O cancro é uma doença muito diversa, sendo alguns tumores mais agressivos e resistentes a tratamentos do que outros. Os médicos procuram avidamente por novas ferramentas que possam ajudar a determinar prognóstico e desenhar tratamentos individualizados com base nas características intrínsecas de cada tumor. O estudo agora publicado pode contribuir para este processo. Cerca de 100 vezes mais pequenos do que um fio de cabelo, os centríolos têm sido considerados o "cérebro" da célula, uma vez que desempenham papéis cruciais na multiplicação, movimento e comunicação entre células. Esses são processos normalmente alterados no cancro e que permitem a sobrevivência e multiplicação das células cancerígenas. O número e tamanho dos centríolos são altamente controlados nas células normais. Desde a sua descoberta, há mais de um século, que se propôs que o aumento anormal no número destas estruturas podia induzir cancro. A equipa de Mónica Bettencourt Dias investigou a incidência de anormalidades nos centríolos em células cancerígenas humanas. Os investigadores analisaram minuciosamente um painel de 60 linhas de cancro humano oriundas de 9 tecidos diferentes. Os resultados revelaram que as células cancerígenas frequentemente têm centríolos mais longos e em maior número, algo que não existe nas células normais. Mais importante, a equipa observou que o excesso de centríolos é mais prevalente em formas agressivas do cancro da mama, como o triplo negativo, e do cólon. Descobriram também que os centríolos mais longos são excessivamente ativos, o que perturba a divisão das células e pode levar à formação de cancro. "Os nossos resultados confirmam que uma desregulação no número e tamanho dos centríolos dentro das células está associada a características malignas. Esta descoberta pode ajudar a estabelecer as propriedades dos centríolos como uma forma de classificar tumores de modo a determinar prognósticos e prever o tratamento adequado", diz Gaëlle Marteil, primeira autora deste estudo e investigadora no laboratório de Mónica Bettencourt Dias. Qual é o próximo passo? "As linhas celulares que analisámos já estão muito bem caraterizadas em termos de alterações genéticas e resistências a terapêuticas. Estamos agora a conduzir estudos para explorar novos mecanismos e terapêuticas que possam atuar sobre os centríolos no cancro, em colaboração com a equipa de Nuno Barbosa-Morais no Instituto de Medicina Molecular, em Lisboa, e com a equipa de Joana Paredes no I3S, no Porto", acrescenta Mónica Bettencourt Dias. Este estudo envolveu uma equipa de investigação internacional do Instituto Gulbenkian de Ciência em colaboração com investigadores do I3S- Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, IPATIMUP - Instituto de Patologia e Imunologia Molecular, Instituto de Medicina Molecular, Instituto Português de Oncologia, e Dana-Faber Cancer Institute (EUA). Este trabalho foi financiado pelo Concelho Europeu de Investigação, pela Organização Europeia de Biologia Molecular (EMBO, na sigla original), pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), e pelo programa FCT- Harvard Medical School Portugal.
Autores e Afiliações:
Gaëlle Marteil; Instituto Gulbenkian de Ciência, Rua da Quinta Grande 6, 2780-156, Oeiras, Portugal;
Adan Guerrero; Laboratorio Nacional de Microscopía Avanzada, Instituto de Biotecnología. Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Cuernavaca, Morelos, 62210, México
André F. Vieira; I3S - Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal. IPATIMUP - Instituto de Patologia e Imunologia Molecular, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal;
Bernardo P. de Almeida; Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, Lisbon, 1649-028, Portugal. Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, Faro, 8005-139, Portugal;
Pedro Machado; European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, 69117, Germany;
Susana Mendonça; I3S - Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal. IPATIMUP - Instituto de Patologia e Imunologia Molecular, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal;
Marta Mesquita; Instituto Português de Oncologia de Lisboa, Lisbon, 1099-023, Portugal.
Beth Villarreal; Novartis Institutes for BioMedical Research, Boston, MA 02139, USA.
Irina Fonseca; Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal.
Maria Eugenia Francia; Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, 11400, Uruguay;
Katharina Dores; Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal;
Nuno P. Martins; Advanced Imaging Facility, Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal;
Swadhin C. Jana; Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal;
Erin Tranfield; Electron Microscopy Facility, Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal.
Nuno L. Barbosa-Morais; Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, Lisbon, 1649-028, Portugal;
Joana Paredes; I3S - Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal. IPATIMUP - Instituto de Patologia e Imunologia Molecular, Universidade do Porto, 4200-135, Portugal;
David Pellman; Dana-Faber Cancer Institute, Boston, MA 02215-5450, USA;
Susana A. Godinho; Molecular Oncology, Barts Cancer Institute, Queen Mary University of London, London, EC1M 6BQ, United Kingdom;
Mónica Bettencourt-Dias; Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, 2780-156, Portugal;
Abstract:
Centrosomes are the major microtubule organising centres of animal cells. Deregulation in their number occurs in cancer and was shown to trigger tumorigenesis in mice. However, the incidence, consequence and origins of this abnormality are poorly understood. Here, we screened the NCI-60 panel of human cancer cell lines to systematically analyse centriole number and structure. Our screen shows that centriole amplification is widespread in cancer cell lines and highly prevalent in aggressive breast carcinomas. Moreover, we identify another recurrent feature of cancer cells: centriole size deregulation. Further experiments demonstrate that severe centriole over-elongation can promote amplification through both centriole fragmentation and ectopic procentriole formation. Furthermore, we show that overly long centrioles form over-active centrosomes that nucleate more microtubules, a known cause of invasiveness, and perturb chromosome segregation. Our screen establishes centriole amplification and size deregulation as recurrent features of cancer cells and identifies novel causes and consequences of those abnormalities.
Revista: Nature Communications
