Exossomos de macrófagos classicamente ativados com alta expressão de microRNA-29a-3p: investigação de terapia para o melanoma maligno

Abstract

O melanoma é a forma mais agressiva e letal de câncer de pele, cujo microambiente é composto pelo estroma tumoral, o qual é responsável por grande parte da agressividade da doença. Diversas terapias têm sido desenvolvidas para que a sobrevida dos pacientes seja aumentada, porém após alguns meses de tratamento, os pacientes deixam de responder à terapia, pois a doença desenvolve resistência. No entanto, após a descoberta de que o melanoma é susceptível ao sistema imunológico, a imunoterapia vem revolucionando o tratamento do melanoma maligno, aumentando a sobrevida dos pacientes em comparação com as terapias alvo já desenvolvidas até hoje. Ao cruzar membranas e entregar material genético às células de forma eficiente e direcionada, exossomos celulares e respectivos conteúdos, especialmente microRNAs, estão sendo estudados e explorados como potenciais terapias contra o câncer. Nesse contexto, este estudo tratou de isolar e caracterizar exossomos secretados de macrófagos M1, bem como de analisar o perfil de expressão de microRNAs, evidenciando aqueles principais relacionados aos efeitos antitumorais, com o auxílio de plataformas de bioinformática. Utilizando um modelo in vitro tridimensional de microambiente de melanoma murino, foi observada a diminuição da proliferação e viabilidade celular, bem como a redução do volume tumoral quando em contato com os exossomos de macrófagos M1. Investigando o conteúdo de microRNAs dos exossomos, destacou-se a expressão de exomiR-29a-3p por associação aos alvos e vias relacionados aos efeitos antitumorais. Finalmente, o exomiR-29a-3p foi validado pela técnica de transfecção utilizando um mimético em uma linhagem celular de melanoma humano, na qual confirmou-se funcionalmente os efeitos antiproliferativos. Assim, este trabalho revelou, que exossomos derivados de macrófagos M1 e respectivo conteúdo, especialmente exomiRs, trazem novas perspectivas para a terapêutica do melanoma.

Abstract: Melanoma is the most aggressive and lethal form of skin cancer, whose microenvironment is composed of the tumor stroma, responsible for much of the disease's aggressiveness. Several therapies have been developed to increase patient survival, but after a few months of treatment, patients no longer respond to therapy, as melanoma develops resistance. However, after the discovery melanoma is susceptible to the immune system, immunotherapy has revolutionized the treatment of malignant melanoma, increasing patient survival over targeted therapies already developed to date. By crossing membranes and delivering genetic material to cells in an efficient and targeted manner, cellular exosomes and their contents, especially microRNAs, are being studied and explored as potential cancer therapies. In this context, this study aimed to isolate and characterize exosomes secreted from M1 macrophages, as well as analyze the expression profile of microRNAs, highlighting the main ones related to antitumor effects, with the aid of bioinformatics platforms. Using a three-dimensional in vitro model of a murine melanoma microenvironment, a decrease in cell proliferation and viability was observed, as well as a reduction in tumor volume when in contact with exosomes of M1 macrophages. Investigating exosome microRNA content, the expression of exomiR-29a-3p was highlighted by association with targets and pathways related to antitumor effects. Finally, exomiR-29a-3p was validated by the transfection technique using a mimetic in a human melanoma cell line, in which the antiproliferative effects were functionally confirmed. Thus, this work revealed that exosomes derived from M1 macrophages and their content, mainly exomiRs, bring new perspectives for the treatment of melanoma.