Screening de compostos que atravessam a barreira hematoencefálica para identificação de novas terapias em ependimomas pediátricos
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-03092025-144826/ |
Resumo: | Os ependimomas (EPN) são neoplasias raras do sistema nervoso central (SNC), originadas de células da glia em regiões intracranianas (supratentorial e fossa posterior) ou medula espinal. A ausência de quimioterapias eficazes, devido à complexidade biológica e quimiorresistência desses tumores, torna a ressecção cirúrgica e a radioterapia as principais abordagens terapêuticas. Este estudo teve como objetivo identificar novas drogas para o tratamento de EPNs supratentoriais do subgrupo ZFTA (ST-ZFTA) por meio de screening farmacológico in vitro. Utilizou-se High Content Screening, para testar 274 compostos capazes de atravessar a barreira hematoencefálica na linhagem ST-ZFTA (BXD-1425), comparando-a com linhagens de meduloblastoma (MED) e glioblastoma (GBM). A expressão gênica dos alvos das drogas candidatas foi avaliada em coortes pediátricas de EPN (GSE64415) e tecido cerebral normal (GSE50161), disponíveis em R2 Genomics. Realizaram-se análises de sobrevida, co-expressão gênica e curvas ROC para validar os alvos terapêuticos. O screening primário identificou 26 compostos citotóxicos e 35 compostos seletivos para a linhagem BXD-1425 em comparação com MED/GBM. No screening secundário, 12 drogas apresentaram atividade citotóxica, com predomínio de inibidores de quinases. Após exclusão de compostos sem aplicação clínica imediata (BMS-202, 3-methyltoxoflavin, NMS-E973 e WF-47-JS03), três drogas destacaram-se: Entinostat (inibidor de HDAC1/2/3), Narazaciclib (inibidor de CDK4/6 e FGFR1/3) e Rezivertinib (inibidor de EGFR). Os alvos do Narazaciclib e Entinostat mostraram hiperexpressão em ST-ZFTA versus tecido normal. Com exceção de HDAC3 (AUC= 0.56; p= 0.283) em ST-ZFTA versus EPN intracranianos (YAP-1/PFA/PFB), todos os alvos apresentaram alto poder discriminatório por meio das curvas ROC entre amostras normais e ST-ZFTA (AUC>0.85; p<0.05) e entre amostras ST-ZFTA e EPN intracranianos (YAP-1/PFA/PFB) (AUC>0.79; p<0.05). Análises de co-expressão revelaram correlação positiva entre genes envolvidos no mecanismo de ação das drogas encontradas e genes marcadores de ST-ZFTA: CCNE2 e E2F2 (R = 0.77; p<0.05) e E2F2 e CDK2 (R = 0.73; p<0.05). Os resultados sugerem que Narazaciclib e Entinostat podem modular genes do ciclo celular (transição G1/S) em ST-ZFTA, indicando potenciais alvos terapêuticos. Estudos adicionais são necessários para elucidar seus mecanismos de ação. |
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Screening de compostos que atravessam a barreira hematoencefálica para identificação de novas terapias em ependimomas pediátricosScreening of blood-brain barrier-penetration compounds to identify new therapies for pediatric ependymomasScreening de drogaCâncer infantilCell cycleCiclo celularDrug screeningEpendimoma supratentorialKinasesPediatric cancerQuinasesSupratentorial ependymomaOs ependimomas (EPN) são neoplasias raras do sistema nervoso central (SNC), originadas de células da glia em regiões intracranianas (supratentorial e fossa posterior) ou medula espinal. A ausência de quimioterapias eficazes, devido à complexidade biológica e quimiorresistência desses tumores, torna a ressecção cirúrgica e a radioterapia as principais abordagens terapêuticas. Este estudo teve como objetivo identificar novas drogas para o tratamento de EPNs supratentoriais do subgrupo ZFTA (ST-ZFTA) por meio de screening farmacológico in vitro. Utilizou-se High Content Screening, para testar 274 compostos capazes de atravessar a barreira hematoencefálica na linhagem ST-ZFTA (BXD-1425), comparando-a com linhagens de meduloblastoma (MED) e glioblastoma (GBM). A expressão gênica dos alvos das drogas candidatas foi avaliada em coortes pediátricas de EPN (GSE64415) e tecido cerebral normal (GSE50161), disponíveis em R2 Genomics. Realizaram-se análises de sobrevida, co-expressão gênica e curvas ROC para validar os alvos terapêuticos. O screening primário identificou 26 compostos citotóxicos e 35 compostos seletivos para a linhagem BXD-1425 em comparação com MED/GBM. No screening secundário, 12 drogas apresentaram atividade citotóxica, com predomínio de inibidores de quinases. Após exclusão de compostos sem aplicação clínica imediata (BMS-202, 3-methyltoxoflavin, NMS-E973 e WF-47-JS03), três drogas destacaram-se: Entinostat (inibidor de HDAC1/2/3), Narazaciclib (inibidor de CDK4/6 e FGFR1/3) e Rezivertinib (inibidor de EGFR). Os alvos do Narazaciclib e Entinostat mostraram hiperexpressão em ST-ZFTA versus tecido normal. Com exceção de HDAC3 (AUC= 0.56; p= 0.283) em ST-ZFTA versus EPN intracranianos (YAP-1/PFA/PFB), todos os alvos apresentaram alto poder discriminatório por meio das curvas ROC entre amostras normais e ST-ZFTA (AUC>0.85; p<0.05) e entre amostras ST-ZFTA e EPN intracranianos (YAP-1/PFA/PFB) (AUC>0.79; p<0.05). Análises de co-expressão revelaram correlação positiva entre genes envolvidos no mecanismo de ação das drogas encontradas e genes marcadores de ST-ZFTA: CCNE2 e E2F2 (R = 0.77; p<0.05) e E2F2 e CDK2 (R = 0.73; p<0.05). Os resultados sugerem que Narazaciclib e Entinostat podem modular genes do ciclo celular (transição G1/S) em ST-ZFTA, indicando potenciais alvos terapêuticos. Estudos adicionais são necessários para elucidar seus mecanismos de ação.Ependymomas (EPN) are rare central nervous system (CNS) neoplasms arising from glial cells in intracranial regions (supratentorial and posterior fossa) or the spinal cord. Due to their biological complexity and chemoresistance, effective chemotherapies are lacking, making surgical resection and radiotherapy the primary treatments. This study aimed to identify new drugs for supratentorial ZFTA-subgroup ependymomas (ST-ZFTA) through in vitro pharmacological screening using High Content Screening to test 274 blood-brain barrier-permeable compounds on the ST-ZFTA cell line (BXD-1425), compared to medulloblastoma (MED) and glioblastoma (GBM) lines. Gene expression of candidate drug targets was analysed in pediatric EPN cohorts (GSE64415) and normal brain tissue (GSE50161) from R2 Genomics, followed by survival, co-expression, and ROC curve analyses for validation. Primary screening identified 26 cytotoxic and 35 BXD-1425-selective compounds, while secondary screening highlighted 12 drugs exhibited cytotoxic activity, mostly kinase inhibitors. After excluding compounds without immediate clinical relevance (BMS-202, 3-methyltoxoflavin, NMS-E973, WF-47-JS03), three candidates emerged: Entinostat (HDAC1/2/3 inhibitor), Narazaciclib (CDK4/6 and FGFR1/3 inhibitor), and Rezivertinib (EGFR inhibitor). Narazaciclib and Entinostat targets were overexpressed in ST-ZFTA versus normal tissue, with ROC curves confirming strong discriminatory power (AUC > 0.85, p < 0.05 for ST-ZFTA vs. normal; AUC > 0.79, p < 0.05 for ST-ZFTA vs. intracranial EPN), except HDAC3 (AUC = 0.56, p = 0.283). Co-expression analysis linked drug-targeted genes (CCNE2, E2F2, CDK2) to ST-ZFTA markers (R = 0.73-0.77, p < 0.05), suggesting Narazaciclib and Entinostat modulate G1/S cell-cycle transition in ST-ZFTA, warranting further mechanistic studies.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPScrideli, Carlos AlbertoPereira, Eduardo Afonso da Silva2025-05-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-03092025-144826/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-15T19:08:02Zoai:teses.usp.br:tde-03092025-144826Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-15T19:08:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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