UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE MEDICINA Iael Weissberg Minutentag Identificação de novos RNAs não codificadores (ncRNAs) associados com a carcinogênese colorretal Tese apresentada à Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Doutora em Cirurgia e Medicina Translacional. Orientadora: Profa. Dra. Sandra Drigo Linde Botucatu 2023 Iael Weissberg Minutentag Identificação de novos RNAs não codificadores (ncRNAs) associados com a carcinogênese colorretal Tese apresentada à Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Doutora em Cirurgia e Medicina Translacional Orientadora: Profa. Dra. Sandra Drigo Linde Botucatu 2023 M668i Minutentag, Iael Weissberg Identificação de novos RNAs não codificadores (ncRNAs) associados com a carcinogênese colorretal / Iael Weissberg Minutentag. -- Botucatu, 2023 75 p. : il., tabs. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Medicina, Botucatu Orientadora: Sandra Drigo Linde 1. Câncer colorretal. 2. Genética molecular. 3. MicroRNA. I. Título. Sistema de geração automática de fichas catalográficas da Unesp. Biblioteca da Faculdade de Medicina, Botucatu. Dados fornecidos pelo autor(a). Essa ficha não pode ser modificada. Agradecimentos À minha orientadora, Dra. Sandra A. Drigo Linde, pela dedicação, incentivo, organização, apoio, e suporte incondicional na realização desse trabalho. Por me tranquilizar quando parecia que nada ia dar certo. Por sempre fazer tudo prezando pela qualidade. E por ter me proporcionado aprendizado que vai além do laboratório. À Dra. Patricia Reis, pela ajuda, pelos conselhos e ideias preciosas. Ao Dr. Marcio de Carvalho, técnico do laboratório que sempre vai além de todas as expectativas e não mede esforços para nos ajudar a realizar nossos experimentos. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela bolsa recebida e à Faculdade de Medicina de Botucatu e Unidade de Pesquisa Experimental (UNIPEX), pela estrutura disponibilizada para a concretização desse trabalho Aos meus amigos do laboratório Oncologia Molecular e Translacional e da UNIPEX que participaram junto comigo do passo a passo da realização desse estudo. Ao Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina de Botucatu, em especial ao patologista Marcelo Padovani pela colaboração, dedicação e paciência para revisar todas as lâminas utilizadas nessa pesquisa. Aos colabores desse trabalho Dr. Matheus Barros-Filho, Dr. Wan L. Lam e Dr. Fabio Marchi cuja ajuda foi fundamental para conclusão deste trabalho. À minha querida amiga Michelle Paz com quem sempre tenho as melhores conversas e debates seja sobre ciência, política ou qualquer outro tema do universo, e está sempre disposta a me ajudar a organizar minhas ideias, por mais confusas que elas possam parecer. A todos os funcionários da Biblioteca e Seção Técnica de Pós- Graduação, em especial a Márcia Fonseca Piagentini Cruz secretária do programa de Pós-Graduação em Bases Gerais da Cirurgia. A todos que contribuíram muito ou pouco para a realização desse trabalho Muito Obrigada! Dedicatória Aos pacientes, que aceitaram contribuir para esse estudo, fornecendo os seus dados e amostras, sem eles esse trabalho não teria sido possível. À todas as pessoas que contribuíram direta ou indiretamente para a minha formação, todas as minhas professoras e professores de ciências e biologia que despertaram meu fascínio por entender como o mundo funciona. À minha mãe que sempre respondeu todos os meus “porquês”, que criou minha paixão pela leitura todas as noites antes de dormir, que é minha amiga e companheira em todos os momentos, que nunca duvidou do meu potencial e sempre me incentivou a correr atrás dos meus sonhos. À minha segunda mãe, minha vó, baba, não tenho palavras para descrever o quanto eu queria que você estivesse aqui do meu lado vendo finalmente eu me tornar “pressefora dotora”, sempre vou carregar comigo as memórias que construímos juntas, quando você lia todas as placas da rua quando saíamos para passear de carro, e sempre tinha um provérbio ou conselho pronto, você é uma parte fundamental de quem eu sou, espero que, onde quer que você esteja, você esteja sorrindo para mim . Ao meu pai que sempre ofereceu o melhor conselho “Ficar triste ou nervosa não vai resolver seus problemas, levante e vai encontrar uma solução” e está sempre disposto a me ouvir reclamar simplesmente porque estou precisando. Ao meu tio Daniel que pouco a pouco, sem que eu percebesse, me ensinou filosofia e pensamento científico, através de conversas e discussões que na época me pareciam confusas e só mais tarde fui entender a importância. À minha tia Nancy que estava sempre disposta a me fazer contemplar novas possibilidades e caminhos E por fim, dedico esse trabalho ao meu avô Marcos, que apesar de não estar mais entre nós, foi uma das pessoas que me inspirou a seguir na pesquisa em oncologia molecular para tentar melhorar a vida dos pacientes de câncer e encontrar novas soluções em terapia e diagnóstico. “Ainda mais mistérios do universo permanecem ocultos. Sua descoberta espera os cientistas aventureiros do futuro. Eu gosto que seja assim” Vera Rubin “Como pesquisadora, os momentos inesquecíveis de minha vida são raros... Quando o véu que cobre os segredos da natureza parece erguer-se repentinamente” Gerty Cori Sumário Resumo .......................................................................................................................................... 1 Abstract ......................................................................................................................................... 2 Prefácio ......................................................................................................................................... 1 Capítulo I ........................................................................................................................................ 2 Introdução ..................................................................................................................................... 3 Hipótese ...................................................................................................................................... 26 Objetivo ....................................................................................................................................... 27 Materiais e Métodos ................................................................................................................... 27 Referências .................................................................................................................................. 36 Capítulo II ..................................................................................................................................... 45 1 Resumo Os cânceres colorretais (CCRs) proximal e distal apresentam características moleculares e prognósticas diferentes. Os microRNAs (miRNAs) desempenham um papel relevante no câncer, sendo também associados com a carcinogênese colorretal. Novos miRNAs tecido- específicos e ainda não anotados foram relatados em diferentes tumores, indicando que novos mecanismos reguladores específicos de tecido podem contribuir para a carcinogênese. Assim, neste estudo investigamos a expressão de novos miRNAs em CCR, comparando CCR proximal e distal. Dados brutos de small-RNA-Seq foram obtidos de repositórios públicos e avaliados pela na plataforma mirMaster para identificação dos novos miRNAs. Dados de 522 CRC e 11 tecidos normais do TCGA (grupo de descoberta), e 35 CRC e 20 normais do GEO (GSE89974, grupo de validação) foram analisados. Especificidade tecidual foi avaliada comparando os novos miRs identificados nos tecidos normais de cólon com os miRs identificados pela plataforma miRMaster a partir de dados de small-RNAseq de 5 tecidos normais do TCGA: bexiga, fígado, cérebro, mama e pulmão. Genes alvos dos novos miRNAs foram identificados pela ferramenta miRDB e seus padrões de expressão foram avaliados pelo UCSC Xena Browser. Após sucessivas análises e filtragens identificamos 15 novos miRs candidatos expressos diferencialmente entre CRC e amostras normais, detectados em ambos os grupos de descoberta e validação. Caracterização molecular dos novos miRs mostrou similaridade com miRs conhecidos tais como, conteúdo de GC, tamanho, localização genômica em regiões contendo miRs conhecidos e em regiões de sítios frágeis cromossômicos. Quatro novos miRNAs se mostraram expressos diferencialmente entre CRC proximal e distal, sendo 3 novos miRNAs com níveis mais altos nos (miR-13844-5p, nov-miR-7154-5p e nov-miR-590-5p) e 1 (nov-miR-5035-3p) com níveis diminuídos nos tumores distais comparados aos proximais. Na análise de especificidade tecidual 2 novos miRs (nov-miR-3345-5p e nov-miR-13172-3p) foram identificados apenas nos tecidos colorretais. Níveis mais altos de nov-miR-3345-5p e nov-miR-7154-5p foram associados com menor sobrevida em pacientes com tumores do cólon direito e reto, respectivamente. Análise de predição de alvos dos 15 novos miRNAs revelou 2.412 genes. Análise de correlação dos pares miRNA-gene alvo identificou correlação negativa significativa entre 8 novos miRNAs (6 com expressão aumentada e 2 diminuídos) e 81 genes alvos. A seguir, 47 dos 81 genes foram identificados com algum tipo de interação gênica, sendo esses genes regulados por 7 miRNAs candidatos. Os genes CACNA1B e DLG2 mostraram o maior número de interações com outros genes sendo regulados pelo nov-miR- 8861-5p e nov-miR-13172-3p, respectivamente. O nov-miR-8861-5p aparece como o miRNA regulando o maior número de genes (32 genes alvos) com interações entre si. Em resumo, identificamos 15 novos miRs expressos em tecidos de colorretal, sendo que três candidatos são expressos exclusivamente em tecidos colorretais. Além disso, a detecção da expressão diferencial de novos miRs e seus genes alvos entre tumores de cólon direito, cólon esquerdo e reto sugere alterações específicas de cada localização, que podem estar associadas com as diferenças clínicas e de progressão desses tumores. Esses resultados indicam a potencial 2 relevância desses novos miRs para a biologia dos tumores colorretais do CCR e possíveis aplicações futuras como biomarcadores em CRC e alvos terapêuticos. Palavras-Chave: novos MicroRNAs, Adenocarcinoma Colorretal, Transcritoma, Lateralidade Tumoral Abstract Proximal and distal colorectal cancer (CRCs) have different molecular and prognostic characteristics. MicroRNAs (miRNAs) play an important role in cancer and are associated with colorectal carcinogenesis. Novel tissue-specific miRNAs have been reported in different tumors, indicating that new tissue-specific regulatory mechanisms may contribute to carcinogenesis. Therefore, in this study, we investigated the expression of novel miRNAs in CRC by comparing proximal and distal CRC. Raw small-RNA-Seq data were obtained from public repositories and evaluated using the mirMaster platform to identify novel miRNAs in CRC tissues. Data from 522 CRC and 11 normal tissues from TCGA (discovery group) and 35 CRC and 20 normal tissues from GEO (GSE89974, validation group) were analyzed. Tissue specificity was evaluated by comparing the new miRs identified in normal colon tissues with the miRs identified by the miRMaster platform from small-RNAseq data from five normal tissues from TCGA: bladder, liver, brain, breast, and lung. Target genes of the novel miRNAs were detected using the miRDB tool and their expression patterns were evaluated using the UCSC Xena Browser. After successive analysis and filtering, we identified 15 new candidate miRNAs that were differentially expressed between CRC and normal samples, detected in both the discovery and validation groups. Molecular characterization of the novel miRs showed similarities with known miRs, such as GC content, size, and genomic location in regions containing known miRs and in regions of chromosomal fragile sites. Four new miRNAs were differentially expressed between proximal and distal CRC, with three presenting higher levels (miR-13844-5p, nov-miR-7154-5p, and nov-miR-590-5p) and one (nov- miR-5035-3p) decreased levels in distal tumors compared to proximal tumors. In the tissue specificity analysis, two novel miRNAs (nov-miR-3345-5p and nov-miR-13172-3p) were identified only in colorectal tissues. Higher levels of nov-miR-3345-5p and nov-miR-7154-5p were associated with shorter survival in patients with right-sided colon and rectal tumors, respectively. Target prediction of the 15 candidate miRNAs revealed 2,412 genes. Correlation analysis of the miRNA-target gene pairs showed a significant negative correlation between eight novel miRNAs (six upregulated and two downregulated) and 81 target genes. Next, 47/81 target genes regulated by seven novel miRNAs showed genetic interactions. CACNA1B and DLG2, regulated by nov-miR-8861-5p and nov-miR-13172-3p, respectively, showed the highest number of interactions with other genes. The nov-miR-8861-5p had the highest number of genes (32 target genes). In summary, we identified 15 novel miRNAs expressed in colorectal tissues, with three candidate miRNAs expressed exclusively in colorectal tissues. In addition, the detection of novel miRNAs and their target genes differentially expressed between right- 3 sided colon, left-sided colon, and rectal tumors suggests anatomic-specific changes that might be associated with the clinical and progression differences of these tumors. These results indicate the potential relevance of these novel miRNAs in colorectal tumor biology and their possible future applications as CRC biomarkers and therapeutic targets. . Keywords: Novel microRNAs, Colorectal Adenocarcinoma, Transcriptome, Anatomical Location Prefácio 1 Esta tese de doutorado está apresentada em dois capítulos: 2 1º Capítulo. Neste capítulo será apresentada uma revisão da literatura, a hipótese do estudo, 3 os objetivos e material e métodos detalhados, seguido das referências bibliográficas no padrão ABNT 4 2º Capítulo. Manuscrito publicado com os principais resultados do estudo 5 - https://doi.org/10.3390/ncrna9060065. Com sua própria lista de referências no padrão da revista 6 Non-Coding RNA 7 8 9 https://doi.org/10.3390/ncrna9060065 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Capítulo I 20 21 3 Introdução 1. Epidemiologia E Fatores De Risco Do Câncer Colorretal O câncer é a segunda causa de morte no mundo, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares, sendo o câncer colorretal (CCR) o terceiro tumor mais comum e a segunda causa de morte por câncer. (SUNG et al., 2021). No Brasil, o CCR é o segundo câncer mais incidente tanto em homens quanto em mulheres, sendo estimados para o ano de 2023 45.630 novos casos em todo o território nacional (INCA; INSTITUTO NACIONAL DE CÂNCER JOSÉ ALENCAR GOMES DA SILVA - INCA, 2022). Cerca de 20% dos pacientes apresentam metástases hepáticas sincrônicas ao diagnóstico (CHAN et al., 2022) O CCR é considerado um dos marcadores mais claros de transição econômica em países ocidentais. Na última década houve um aumento da incidência e da mortalidade em países com médio a alto índice de desenvolvimento humano (IDH), particularmente na Europa Ocidental, Ásia e América do Sul (ARNOLD et al., 2017). Uma tendencia preocupante é o aumento de casos de CCR em paciente com menos de 50 anos. Desde o início do monitoramento dos casos de câncer na década de 90, os casos de CCR em pacientes jovens de 20 a 49 anos dobrou, nos Estados Unidos os casos em pacientes jovens já representam 13.1 a cada 100.000 casos com resultados similares observados no Canadá, Austrália, Reino Unido, Japão, Hong Kong e Shangai (Revisado em STOFFEL; MURPHY, 2020). Baseando-se na atual tendencia de crescimento dos casos de CCR estima-se que em 2030 a incidência de câncer de cólon e de reto terá aumentado em 90% e 124,2% para pacientes de 20 a 34 e em 27,7% e 46% para pacientes de 35 a 49 anos, respectivamente (BAILEY et al., 2015) . Por muito tempo o câncer de cólon (CC) e o câncer de reto (CR) foram considerados como um único tipo tumoral devido a concepção errônea que o intestino grosso é igual em toda sua extensão. Características importantes como diferentes funções desempenhadas no trato intestinal como concentração do bolo fecal, reabsorção de fluídos, transporte das fezes e excreção não eram consideradas. Além disso, não só a incidência de CC e RC são diferentes (2,5:1, respectivamente), como diferenças nos fatores de risco entre os dois tumores já são conhecidas (Revisado em PASCHKE et al., 2018) Os principais fatores de risco para os tumores de cólon proximal e transverso são ligados ao estilo de vida como sedentarismo, obesidade e consumo da dieta ocidental 4 caracterizada pelo alto consumo de carne vermelha e carnes processados, além de alimentos gordurosos e industrializados (Fig. 1), porém esses fatores não parecem afetar o risco de CR (Revisado em PASCHKE et al., 2018). Em contraste, os tumores de cólon distal e reto estão mais ligados a tabagismo, alcoolismo, susceptibilidade genética e fatores ambientais como ingestão de água contaminada por produtos agrícolas como compostos organofosforados, cloro (DENG, 2017) e metais pesados como mercúrio, cromo, bismuto e arsênico (Fig. 1) (ENTERLINE; DAY; MARSH, 1995; Revisado em JUNG; KIM; KIM, 2022; KIM et al., 2020; LEROYER et al., 2022). Figura 1. Fatores de risco de risco para CCR, em roxo estão os fatores relacionados ao estilo de vida, em verde os fatores ambientais e rosa fatores genéticos e intrínsecos do indivíduo Esse dado é especialmente relevante para a população brasileira devido aos recentes desastres ambientais criados pelo rompimento das barragens de rejeitos de mineração nas cidades de Mariana-MG e Brumadinho-MG. Macêdo et. al. (2020) detectou a presença de cadmio, alumínio, ferro, manganês e mercúrio em amostras de água da região de Mariana- MG com concentrações até 9,1 vezes mais altas após o rompimento do que as encontrados antes do rompimento da barragem. Esses achados foram relacionados com alterações 5 morfológicas nas guelras e fígados de peixes da região. Na região de Brumadinho-MG foram analisadas amostras de urina e sangue da população de moradores locais e foram encontrados níveis aumentados de manganês, arsênio, chumbo, mercúrio e cádmio. Essas alterações podem levar a um maior risco de desenvolvimento de tumores nas populações afetadas (MOTA et al., 2022). 3. Microbioma no Câncer Colorretal Vários fatores genéticos e epigenéticos foram listados como importantes na carcinogênese colorretal e seu impacto na heterogeneidade observada nesses tumores (Fig. 1), principalmente no que se refere às diferenças observadas associadas a lateralidade tumoral. Um fator que vem se mostrando cada vez mais importante na tumorigênese e progressão dos CCRs é a microbiota intestinal do paciente que já foi apontada como responsável por diversas alterações no perfil transcritômico dos tumores, inclusive já tendo sido listada como um novo hallmark da carcinogênese (HANAHAN, 2022; SIDDIQUI et al., 2022). A microbiota intestinal é composta por cinco principais filos Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria e Verrucomicrobia (Revisado em FEHILY et al., 2021) e já foi descrita como sendo composta por 1013 a 1014 bactérias, um número quase igual ao número de células animais no corpo (GILL et al., 2006). Muitos fatores podem afetar a microbiota intestinal como idade, região geográfica, hábitos alimentares, genética do paciente e pressão do sistema imune. Por outro lado, a microbiota intestinal pode afetar a fisiologia do hospedeiro de diversas maneiras (Revisado em FIDELLE et al., 2020). No contexto do CCR já foi identificado enriquecimento dos gêneros Fusobacterium, Porphyromonas, Peptostreptococcus e Prevotella assim como alguns fungos. Esses achados foram relacionados com alterações na produção de bile e na degradação de aminoácidos (WIRBEL et al., 2019), porém a contribuição dessas alterações na carcinogênese ainda está sendo investigada. Em particular, o envolvimento da Fusobacterium nucleatum que emerge após a iniciação da carcinogênese já foi associada com CCRs proximais avançados, metástase, quimioresistência e prognóstico ruim (Revisado em FIDELLE et al., 2020). 6 3. Histopatologia e Aspecto Morfológicos do Câncer de Cólon e de Reto Os CCR são tumores bastantes heterogêneos. Nos últimos anos, uma grande quantidade de evidências tem indicado que os CCR proximais são entidades biológicas distintas dos tumores distais não só por terem origens embriológicas distintas, perfil imunes característicos e alterações genéticas mais frequentes, mas também por apresentarem desfechos clínicos diferentes (YANG et al., 2022). O cólon direito (cécum até a flexura esplênica) é derivado do intestino médio embrionário que forma o duodeno distal, jejuno, íleo, cécum, cólon ascendente e aproximadamente 2/3 do cólon transverso. Já o cólon esquerdo (flexura esplênica até o cólon sigmoide) é formado pelo intestino embrionário posterior que forma o terço distal do cólon transverso, o cólon descendente, o cólon sigmóide e 2/3 do canal ano-retal cuja porção final é formada pela membrana cloacal. Devido a essas diferentes origens o cólon proximal recebe suprimento sanguíneo da artéria mesentérica superior e o cólon distal da artéria mesentérica inferior (YANG; CHO; KIM, 2018). Como é de se esperar os tumores com origens nos diferentes sítios anatômicos também apresentam diferentes características clínicas e moleculares, começando pela incidência tumoral em cada sítio, cerca de 40% são tumores de cólon direito (CCD), 20% são tumores de cólon esquerdo (CCE) e 30% são tumores de reto (CR), 10% outros sítios (PASCHKE et al., 2018). Os CCDs já foram associados com risco de morte significativamente maior em tumores com estadiamento III e IV, (Revisado em LEE; MENTER; KOPETZ, 2017). Esses tumores são mais comuns em pacientes mais velhos e do sexo feminino, frequentemente apresentando um crescimento tumoral local maior, metástases nos linfonodos regionais e tumores pouco diferenciados com maior frequência dos subtipos histológicos mucinoso e de células de anel de sinete (BENEDIX et al., 2010) Os CCEs são tumores comumente diagnosticados em colonoscopias devido a sangramentos retais e mudanças nos hábitos intestinais ou ainda em cirurgias de emergência devido a complicações geradas pelo menor diâmetro da luz do cólon distal sendo ocupado pela massa tumoral; isso está diretamente relacionado com fato que pacientes com CCEs frequentemente já chegam ao serviço oncológico com diagnóstico confirmado por histologia e tumores em estadiamento inicial (MO YANG et al., 2019; PETRELLI et al., 2017) 7 No câncer inicial, histologicamente lesões da mucosa do tipo polipoide são mais frequentemente observadas no cólon do que no reto (51% CCD, 35% CCE e 14% RC) enquanto lesões da submucosa são mais frequentes no reto assim como lesões das mucosas com componentes vilosos(PASCHKE et al., 2018). Existem 4 principais subtipos morfológicos de CCR, adenocarcinoma típico, adenocarcinoma mucinoso, carcinoma de células de anel de sinete, adenocarcinoma serrilhado. (JOHNCILLA; YANTISS, 2020) Cerca de 85% dos CCR evoluem a partir de adenomas de alto grau e são adenocarcinomas típicos, esse tipo tumoral não tem preferência com relação a lateralidade tumoral e são ricos em mutações em KRAS (TAMAS et al., 2015) Os adenocarcinomas mucinosos representam cerca de 10% do CCR, são caracterizados por terem um volume tumoral composto de pelo menos 50% de mucina, são carcinomas agressivos que frequentemente apresentam deficiência nos genes de reparo a danos ao DNA e instabilidade de microssatélites e são mais comuns no cólon proximal.(JOHNCILLA; YANTISS, 2020; TAMAS et al., 2015) Da mesma forma o carcinoma de células de anel de sinete também é mais comum no cólon proximal, representa cerca de 1% dos CCRs e é mais encontrado em pacientes com mais de 40 anos e doença inflamatória intestinal. Aproximadamente 1/3 desses tumores tem deficiência nos genes de reparo a danos ao DNA e são associados com um pior desfecho clínico (JOHNCILLA; YANTISS, 2020) O subtipo adenocarcinoma serrilhado é observado em 8% dos casos de CCR, ele é mais comum no cólon distal e reto; aproximadamente 20% tem mutação em BRAF, fenótipo metilador das ilhas CpG e deficiência nos genes de reparo a danos ao DNA. (JOHNCILLA; YANTISS, 2020). 4. Características Moleculares dos Tumores Cólon O CCR é uma doença de progressão lenta, o modelo mais aceito para progressão do CCR é o modelo multi-hit onde o CCR seria derivado de pólipos intestinais benignos que ao longo do tempo acumulam mutações que levam a perda de função de genes supressores tumorais como APC e TP53 e ativação de oncogenes como KRAS o que leva a malignização da 8 lesão e transformação do pólipo em um adenocarcinoma invasivo (Fig 2) (FEARON; VOGELSTEIN, 1990; LI et al., 2014; WANG; FAKIH, 2021). Outro fator que diferencia os CCDs e CCEs é o perfil molecular. Três principais vias biológicas estão presentes nos CCRs, instabilidade cromossomal (CIN) (PINO; CHUNG, 2010), instabilidade de microssatélites (MSI) (BATTAGLIN et al., 2018) e fenótipo metilador das ilhas CpG (CIMP) (MOJARAD et al., 2013). Essas e outras características como mutações em BRAF, KRAS, p53, APC e EGFR também estão distribuídas em diferentes proporções nos tumores ao longo do trato intestinal(LOREE et al., 2018). O consórcio The Cancer Genome Atlas (TCGA) reportou a caracterização molecular de 276 casos CCR, identificando dois grupos de tumores baseados na taxa de mutação. Os tumores hipermutados (16% dos casos), sendo maioria CCD, apresentavam mutações frequentes em ACVR2A, APC, BRAF (V600E), TGFBR2, MSH3, MSH6, SLC9A9 e TCF7L2; além de MSI, com hipermetilação do gene MLH1. Os tumores não-hipermutados (84% dos casos) apresentavam mutações em APC, TP53, KRAS, PIK3CA, FBXW7, SMAD4, TCF7L2 e NRAS, sendo que os perfis de mutações eram semelhantes entre cólon e reto (THE CANCER GENOME ATLAS NETWORK, 2012) (Fig 3). Em 2015, Guinney. et al. caracterizaram a partir de 18 conjuntos de dados públicos e privados, 4 subtipos moleculares (consensus molecular subtype – CMS) do CCR que reuniam as principais características moleculares presentes nesses tumores e em 2019 esses subtipos foram caracterizados de acordo com as características das populações imune infiltrantes de seus tumores tornando essa classificação ainda mais robusta(SOLDEVILLA et al., 2019). O subtipo 1 (CMS1), também chamado de MSI imune, é encontrado com mais frequência no cólon direito e associado com melhor prognóstico. Esses tumores são hipermutados, comumente apresentando mutação em BRAF e KRAS. Também são hipermetilados com CIMP, com alta MSI e expressão de proteínas de reparo do DNA, e pouca prevalência de alterações somáticas no número de cópias. Apresentam forte ativação da resposta imune, com infiltração predominante de células T helper 1 e T citotóxicas com a ativação de diversas vias de escape imune como PD-1, PD-L1, CTLA-4, LAG-3 e IDO (Chan & Siriwardena, 2022; Llosa et al., 2015). 9 Figura 2. Modelo Multi-Hit de progressão do Câncer Colorretal ilustrando a progressão de um pólipo intestinal benigno para um adenocarcinoma invasivo 10 Figura 3. Resumo das diferentes características dos tumores de cólon esquerdo, cólon direito e reto. O subtipo 2 (CMS2), chamado de canônico, é mais presente nos tumores do cólon distal. Nesse subtipo é possível observar amplificação do oncogene HNF4A que atua no desenvolvimento do intestino e na regulação da proliferação celular através da via WNT/β- catenina (Ni et al., 2021), que também é fortemente ativada nesse subtipo tumoral. Os pacientes com esse subtipo tumoral mostram maior sobrevida pós recorrência (Guinney et al., 2015). Esse subtipo juntamente o subtipo 3 já foram descritos como imunologicamente “frios”, ou seja, com pouca ou nenhuma infiltração linfoide e mieloide e baixa expressão de genes do complexo MHC (SOLDEVILLA et al., 2019) . O outro subtipo considerado imunologicamente “frio” é o subtipo 3 (CMS3), também chamado de metabólico. Esse subtipo tumoral é mais raro, sendo encontrado em apenas 13% dos CCR e é caracterizado por apresentar desregulação de diversas vias metabólicas como a via MAPK e alta prevalência de mutações em KRAS, apresentando um perfil genômico semelhante ao subtipo estável descrito para cânceres gástricos (BASS et al., 2014; GUINNEY et al., 2015). Por fim, o subtipo 4 (CMS4) são os tumores com pior prognóstico. Sua prevalência tem um discreto aumento no cólon distal, porém é estável ao longo do trato intestinal (LOREE et al., 2018). Esses tumores são chamados de mesenquimais por apresentarem aumento de expressão dos genes relacionados a transição epitélio-mesênquimal (TEM), juntamente com 11 uma forte associação a ativação de TGF-β, angiogênese e vias de remodelação da matriz extracelular(GUINNEY et al., 2015). O perfil imune deste subtipo é inflamatório com alta expressão de marcadores de linfócitos, monócitos e densidade de fibroblastos, sendo considerados como tumores que, potencialmente, poderiam ser beneficiados por imunoterapia (SVEEN et al., 2018) (Fig 3). 5. RNAS Não Codificadores Historicamente, o RNA, com exceção do RNA ribossomal e transportador, foi considerado uma ponte entre o DNA e as proteínas e restrito a função codificadora, porém o nosso transcritoma é composto por apenas 2% de RNA codificador, sendo que os 98% restantes são os RNA não codificadores (ncRNAs) que exercem diversas funções na regulação pós-transcricional (PALAZZO; LEE, 2015). Os ncRNAs são categorizados de acordo com o número de bases de sua sequência: Os pequenos ncRNAs incluem os microRNAs (miRNAs), tsRNAs e piRNAs. Por outro lado, os RNAs não traduzidos com mais de 200 nt de comprimento são os RNAs longos não codificares (lncRNAs), e incluem subclasses como pseudogenes e circRNAs. Os lncRNAs exercem diversas funções como alterar a arquitetura da cromatina regulando a expressão dos genes relacionados, modular a atividade de promotores e reguladores alterando a transcrição gênica, podem também se ligar as proteínas ligantes do RNA alterando o splicing do RNA mensageiro, atuar como “esponjas” capturando outros ncRNAs por complementariedade de base impedindo que esse exerçam sua função regulatório, além de poderem ser reprocessados em outros classes de ncRNA com sequências menores.(LULLI et al., 2022) Os miRNAs ou miRs são o foco principal do presente trabalho. Os miRNAs são moléculas de RNAs não codificadores cujas sequências têm aproximadamente 23nt, são associados com silenciamento epigenético e altamente conservados evolutivamente, atuando em vários processos celulares como crescimento, diferenciação, desenvolvimento e apoptose (SALIMINEJAD et al., 2019a). Os miRNAs maduros são sequências de fita simples, porém durante o seu processamento eles são excisados de moléculas precursoras de fita dupla com estrutura de stem-loop. De acordo com o banco de dados miRBase v22, 1.917 sequências de miRNAs precursores e 2654 miRs maduros identificados na espécie humana(KOZOMARA; 12 BIRGAOANU; GRIFFITHS-JONES, 2019). A maioria dos miRNAs são transcritos pela RNA polimerase II a partir do DNA em transcritos primários pri-miRNA, que são clivados pela RNase III (Drosha) e a double-stranded RNA-binding protein (DGCR8) em precursores pre-miRNA de aproximadamente 70 nucleotídeos e estrutura de fita dupla com formato de loop. O stem- loop é reconhecido pela proteína de transporte nuclear exportina-5 (Exp5) e transportado para o citoplasma, onde o pré-miRNA é reconhecido e capturado pelos domínios de RNase III da enzima DICER e da proteína de ligação TRBP que vão remover a estrutura de loop, criando um precursor de fita dupla que, por fim, são separadas em duas fitas funcionais denominadas 5’ e 3’ que se ligam a proteína argonauta (AGO) formando o complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) (Fig. 4) (Revisado em XIONG et al., 2022). O complexo RISC irá então se ligar, por complementariedade de bases parcial (em humanos), à região 3’ não traduzida (3’-UTR) do RNA mensageiro (mRNA) alvo, levando a degradação do mRNA ou impedindo que este seja traduzido em uma proteína, promovendo o silenciamento gênico (Fig. 4) (FILIPOWICZ; BHATTACHARYYA; SONENBERG, 2008). Qualquer desbalanço nas etapas de biogênese dos miRNAs pode causar alterações na expressão destas moléculas, promovendo o surgimento de doenças, incluindo o câncer (BJERKE; YI, 2020). Figura 4 Síntese dos miRNAs a partir da RNA Pol II e ação silenciadora sobre o mRNA alvo. 13 5.1 RNAs Não Codificadores: os miRNAs no Câncer Colorretal Como é de se esperar os miRNAs estão fortemente envolvidos na carcinogênese colorretal com possíveis aplicações na prática clínica já identificadas. Em 2018, foi proposta uma nova assinatura de miRNAs para predição da recorrência em pacientes com câncer colorretal nos estágios II e III. Foram avaliados dois conjuntos de dados públicos (TCGA e GSE29623 do GEO) incluindo 265 amostras de pacientes nos estágios II e III e foram selecionados 8 miRs (miR-744, miR-429, miR-362, miR-200b, miR-191, miR-30c2, miR-30b, miR-33a) que poderiam ser utilizados para predizer o risco de recorrência em ambos os estágios tumorais, tornando possível a estratificação de risco dos pacientes (KANDIMALLA et al., 2018). Além de biomarcadores, os miRNAs estão associados a importantes processos associados a carcinogênese. Em 2000, os pesquisadores Hanahan e Weinberg definiram os hallmarks da carcinogênese em seis processos biológicos fundamentais para o estabelecimento e sobrevivência de um câncer, sendo eles: autossuficiência de sinais de crescimento; insensibilidade a fator anti-crescimento; angiogênese sustentada; potencial replicativo ilimitado; evasão da apoptose e a capacidade de invadir e formar metástases em outros tecidos. Desde a publicação do primeiro estudo, os estudos da oncologia molecular avançaram a passos largos, levando a publicação de uma atualização em 2011, na qual foram adicionados quatro novos hallmarks: evasão do sistema imune; promoção de inflamação pró-tumoral; instabilidade genômica; e desregulação do metabolismo energético. (HANAHAN; WEINBERG, 2011). Em janeiro de 2022 uma nova atualização foi publicada incluindo outros quatro hallmarks adicionais: a reprogramação epigenética não-mutacional; desbloqueio da plasticidade fenotípica; senescência celular e microbioma polimórfico, totalizando 14 hallmarks. Ao longo dessas atualizações é possível observar que para que possamos realmente entender a carcinogênese é necessário estudar não só as características das células tumorais, mas também como elas se relacionam e são influenciadas pelo hospedeiro(HANAHAN, 2022). 14 Os miRNAs atuam nos diferentes processos biológicos associados ao câncer, como crescimento celular, diferenciação e regulação da apoptose, e portanto, estão fortemente envolvidos na carcinogênese. Diversos estudos já demonstraram o envolvimento dessas moléculas nas diversas fases do desenvolvimento tumoral e nos hallmarks da carcinogênese sendo classificados como oncomirs, os microRNAs que aceleram o processo da carcinogênese; miRs supressores tumorais, responsáveis por desacelerar o desenvolvimento tumoral, além dos metastamirs que estão envolvidos particularmente com o processo metastático (WIGGINS et al., 2022; YAN; BU, 2021). Os primeiros atributos chave das células tumorais são a proliferação celular constitutiva e evasão dos sinais de interrupção do crescimento celular. Muitos genes e proteínas estão envolvidos nesses processos especialmente quinases e seus receptores. As ciclinas dependentes de quinase (CKDs) são fundamentais na regulação do ciclo celular que estão frequentemente desreguladas no câncer levando ao aumento da proliferação celular, algumas como CDK4 e CDK6 são diretamente reguladas por diversos miRNAs.(DING et al., 2020; WHITTAKER et al., 2017). Alguns exemplos de miRs que atuam sobre CDK4 e CDK6 são miR-29a-3p, miR-34a-5p, miR-34b-5p, miR-124-3p, miR-145-5p, miR-195-5p, miR-545-3p, miR-497-5p, let-7a-5p, miR-129-2-3p e miR-200a-3p (VAN ROOSBROECK; CALIN, 2017). Outro gene que também contribui para a desregulação do crescimento celular e são regulados por miRs são o fator de crescimento epidermal (EGFR). O EGFR é um receptor de tirosina quinase e é alvo terapêutico de diversas drogas utilizadas na prática clínica, como cetuximab utilizado no tratamento do CCD metastático e panitumumab utilizado no tratamento do CCR. Esse gene é alvo de diversos miRNAs como miR-7-5p, miR-27a-3p, miR- 133b, miR-146a, miR-218-5p e miR-302a-5p. (CARVALHO et al., 2017; VAN ROOSBROECK; CALIN, 2017) Outros 2 hallmarks da carcinogênese são a evasão da apoptose e indução de instabilidade genômica, muitos fatores pró e anti-apoptóticos atuam na regulação desse hallmarks, uma família de genes muito proeminente é a Bcl-2, o primeiro fármaco anti- apoptótico aprovado pelo FDA o venetoclax atuam sobre a proteína anti-apoptótica BCL2 (CROCE; REED, 2016). Especificamente no CCR, os miRNAs supressores tumorais que atuam na 15 regulação da BCL2 são miR-30b-5p, miR-143-3p, miR-195-5p e miR-1915-3p (VAN ROOSBROECK; CALIN, 2017) Conforme a massa tumoral aumenta de tamanho a angiogênese é fundamental para que o crescimento se sustente, possibilitando o transporte de oxigênio e nutrientes para as células cancerígenas, assim como facilitando o processo de colonização de outros tecidos e formação de metástases. Alguns genes fortemente envolvidos nesse processo são os genes da família VEGF, PDGF e FGF (CARMELIET; JAIN, 2011). A família VEGF consiste de poucos membros com papeis não redundantes na angiogênese. Existem 5 ligantes do VEGF (VEGFA até VEGFE) e 3 receptores VEGFR1, VEGFR2 e VEGFR3; entre os ligantes o VEGF-A é o mais importante sendo um forte estimulador da angiogênese causando proliferação celular, inibição da apoptose, aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação e recrutamento de células imunes para o sítio tumoral. A proteína VEFG-A é secretada não apenas pelas células endoteliais, mas também por células tumorais, macrófagos, plaquetas, queratinócitos, entre outras, em resposta a deprivação de oxigênio (STANCA MELINCOVICI et al., 2018). Mais de 40 miRRNAs já foram validados como reguladores de VEGF, sendo que no câncer colorretal já foram identificados os miRNAS miR-30b-5p, miR-143-3p, miR-148a-3p, miR-195-5p e miR- 1915-3p (VAN ROOSBROECK; CALIN, 2017). A evasão do sistema imune é outro hallmark do câncer, e ganhou maior notoriedade nos últimos anos devido a imunoterapia no câncer. O microambiente tumoral (TME) é composto por inúmeras células infiltrantes que, ainda que infiltrem o sítio tumoral com o papel de promover a erradicação tumoral, algumas vezes atuam de forma paradoxal promovendo o crescimento tumoral. A vigilância imune deficitária faz com que as células imunes infiltrantes forneceram às células tumorais fatores de crescimento e pró-angiogênicos. Esse processo é gerado em parte por subclones tumorais pouco imunogênicos e em parte por subclones que seriam imunogênicos, mas desenvolveram a capacidade de “desativar” componentes do sistema imune; por exemplo, as células tumorais podem inibir a ação do de linfócitos T e células NK através da secreção de TGF-β (HANAHAN; WEINBERG, 2011; REETESH; BELL; PAI, 2022). A imunoterapia vem explorando esses processos de evasão imune para modular o próprio sistema imune do paciente para que esse volte a combater o câncer, os inibidores de 16 checkpoints imunes são alguns dos exemplos presentes na prática clínica. As células tumorais são capazes de expressar o ligante PD-L1 em sua superfície causando a inibição da ação citotóxica das células T ao se ligar no receptor de morte celular programada-1 (PD-1), esse fenômeno é semelhante ao que ocorre em outro checkpoint imune o CTLA-4. As células tumorais afetam as células apresentadoras de antígenos (APC) do microambiente tumoral e dos linfonodos que drenam a região afetada, fazendo com que as APCs tenham menos fatores co-estimulatórios; como resultado essas células não conseguem se ligar com o receptor estimulatório CD28, mas sim ao receptor inibidor CTLA-4 das células T, especialmente das células T CD4+. Isso evita a ativação e a expansão clonal das células T e, a longo prazo, pode induzir anergia, ou seja, falta de resposta das células T (BRUNI; ANGELL; GALON, 2020). Esses processos de evasão imune também são regulados por miRNAs, tais como miR- 15a, miR-15b, miR-16, miR-195, miR-424, miR-497 e miR-507, que regulam a expressão das moléculas PD-L1 e CD80. A baixa expressão do miR-424 está associada com alta expressão de CD80 e PD-L1 e quimioresistência. Esse miR também é capaz de bloquear a ligação CD80/CTLA- 4 através da redução da expressão de CD80. O miR-138-5p com funções supressoras tumorais e expressão reduzida em CCR, inibe diretamente a expressão de PD-L1 ao seu ligar ao seu mRNA. A combinação de baixa expressão desse miR e alta expressão de PD-L1 foi relacionado com um desfecho clínico desfavorável em CCR (SMOLLE et al., 2017) . Há inúmeros estudos mostrando a expressão de ncRNAs, incluindo miRNAs em CCR. No entanto, estudos comparando os padrões de expressão dessas moléculas de acordo com a lateralidade do tumor ou ainda com sua localização anatômica são relativamente escassos. Para o nosso conhecimento, há 8 trabalhos publicados que relatam os perfis de ncRNAs em CCR de acordo com a lateralidade do tumor (Tabela 1). Em 2011 Slattery et al avaliaram os microRNAs diferencialmente expressos em tumores colorretais classificados de acordo com as localizações tumorais e características moleculares. Na comparação com amostras normais de cólon distal e proximal 287 miRNAs estavam diferencialmente expressos (DE), também na comparação com amostras normais, 143 miRNAs DE em tumores de cólon MSI+, 129 miRNAs em tumores de cólon CIMP+, 135 miRNAs tumores de cólon com mutação KRAS2 e 139 miRNAs em tumores de cólon com mutação em TP53. Foram encontrados números similares de miRNAs DE em tumores de reto, 17 porém os miRNAs eram diferentes dos observados em cólon. Foram observados 129 miRNAs únicos para CIMP+, 143 miRNAs únicos para mutação KRAS2 e 136 miRNAs únicos para mutação TP53 em tumores de reto (SLATTERY et al., 2011). Os microRNAs 146a e 147b foram sugeridos como possíveis biomarcadores para CCR, ambos foram mostrados significativamente mais expressos em CCE quando comparados com CCD (OMRANE et al., 2014). Outros microRNAs foram observados como alterados em CCE, como miR-221 e miR-30b que estavam com a expressão reduzida e miR-10b que apresentou expressão aumentada nestes tumores quando comparados com CCD (COEBERGH VAN DEN BRAAK et al., 2018). Slattery et al (2016) avaliaram o perfil de miRNAs de acordo com o sítio anatômico do tumor, subtipo molecular e prognóstico dos pacientes com CRC. Os miRNAs miR-31-5p, miR- 193b-3p, miR-214-3p, miR-28-5p e miR-99b-5 foram associados com sobrevida em câncer de cólon; enquanto miR-552, miR-3653, miR-520e, miR-636 e miR-192-3 associaram-se com sobrevida em câncer de reto (SLATTERY et al., 2016). O miR-31-5p juntamente com miR-224- 5p e miR155-5p, foram indicados como marcadores para a progressão de CCD. O estudo de Yang (2019) et. al. identificou 54 miRNAs diferencialmente expressos entre CCD e CCE, sendo que 22 miRNAs que poderiam ser utilizados como biomarcadores para CCD (L. Yang et al., 2019). Uma análise ampla multi-omica também identificou diferenças entre tumores de cólon direito e esquerdo, utilizando dados públicos do TCGA. Foi feita uma comparação do perfil de mutações, metilação do DNA, expressão gênica e miRNA. Além de 15 miRs diferencialmente expressos entre as localizações anatômicas, foi mostrado que sinalização cruzada de vias biológicas é mais prevalente em CCD, como a via PI3K que frequentemente influência nas vias RAS e P53 de sinalização, sugerindo que tumores de cólon direito apresentam mais marcadores de agressividade biológica (W. Hu et al., 2018). Em junho de 2020, Eneh (2020) et. al. compararam a expressão de microRNAs e suas vias biológicas relacionadas entre CCD e CCE, reforçando que além das grandes regiões anatômicas (cólon e reto), a expressão dos microRNAs também pode ser analisada de acordo com a lateralidade tumoral. Seis miRs foram validados como DE na comparação de CCD e CCE, sendo que os mirs miR-625-3p, miR-155-5p, miR- 625-5p, miR-31-5p e miR-330-5p estavam com a expressão aumentada em CCD, enquanto o miR-196b-5p estava com expressão 18 aumentada com CCE. Os miRNAs aumentados nos tumores do lado esquerdo regulam genes envolvidos nas vias de sinalização mTor, Wnt, PI3K-Akt, enquanto os miRs aumentados nos tumores do lado direito regulam genes envolvidos na via do TGF-β (ENEH et al., 2020). 19 Tabela 1. Trabalhos publicados que relatam os perfis de ncRNAs em CCR de acordo com a lateralidade do tumor Referência Descrição amostras Plataforma utilizada Resultados principais Slattery (2011) 40 tumores de cólon e 30 de reto; 30 amostras normais (10 cólon proximal, 10 cólon distal, e 10 reto pareado com tumores) Agilent Human miRNA V3.0 Microarrays Foram identificados 143 miRNAs diferencialmente expressos (DE) em tumores de cólon MSI+, 129 miRNAs em tumores de cólon CIMP+, 135 miRNAs tumores de cólon com mutação KRAS2 e 139 miRNAs em tumores de cólon com mutação em TP53. Números similares de miRNAs DE em tumores de reto foram detectados, porém os miRNAs eram diferentes dos observados em cólon. Foram observados 129 miRNAs únicos para CIMP+, 143 miRNAs únicos para mutação KRAS2 e 136 miRNAs únicos para mutação TP53 em tumores de reto Omrane (2014) 25 amostras pareadas de CCR e mucosas normais, 11 amostras de cólon direito e 14 de cólon esquerdo miScript II reverse transcription Kit (Qiagen). Os miRs -21, -146a e -135a estavam mais expressos em tecidos tumorais. Os miRs 146a e 147b estavam mais expressos em CCE, esses dois miRs, e particularmente o miR-146a, são sugeridos como possíveis biomarcadores para CCR associados com a lateralidade do tumor. 20 Slattery (2016) 1893 amostras de CRC e normais pareadas Agilent Human miRNA Microarray V19.0 Na comparação de pacientes com câncer de reto ou cólon em estágio 1 ou 2, nenhum miRNAs foi associado significativamente com estadio da doença. Dois miRNAs de expressão pouco frequentes foram associados com sobrevida em câncer de cólon. Nos pacientes diagnosticados com câncer de reto 201 miRNAs estavam associados com sobrevida. A análise de 105 miRNAs previamente associados com prognóstico mostrou que 4 influenciavam a sobrevida em câncer de cólon e 17 influenciavam em câncer de reto. van den Braak (2018) 232 amostras de CCR 9-plex miRNA assay protocol e TaqMan miRNA assays Expressão dos miRs 221 e 30b estava significativamente reduzida ao mesmo tempo que a expressão do miR-10b estava significativamente aumentada em CCD na comparação com CCE. Hu (2018) Dados públicos TCGA- COAD (grupo descoberta) Dados público GSE14333 (grupo validação) limma package for R/Bioconductor, miRanda e TargetScan 15 miRNAs estavam diferencialmente expressos entre CCD e CCE. 8 estavam regulados negativamente em reto enquanto 7 estavam regulados positivamente. 21 Yang (2019) 300 amostras do TCGA: 151 tumores de cólon direito e 149 de cólon esquerdo (grupo descoberta) 14 amostras: 7 cólon direito e 7 cólon esquerdo (grupo validação) R-bioconductor package DESeq2 qRT-PCR 54 miRNAs DE, sendo 22 regulados negativamente e 32 positivamente estavam diferencialmente expressos entre CCD e CCE. 22 miRNAs foram sugeridos como biomarcadores diagnósticos ótimos para CCD. Xi (2019) 217 amostras com dados de RNA-seq depositados no banco de dados GDAC Firehose: 78 CCD, 98 CCED e 41 de reto EdgeR TMM normalization (Version 3.4) O prognóstico variou significativamente com relação ao sítio tumoral, quanto mais distal a localização tumoral, maior foi a sobrevida predita, 26 lncRNAs foram correlacionados com os sítios de CRC. 22 Eneh (2020) 24 amostras de CCD e CCE (grupo descoberta) Dados públicos miRSeq de 201 amostras de CRC do TCGA (grupo validação). DESeq2 e DIANA/mirPath tool Foram validados 6 miRs diferencialmente expressos entre CCD e CCE, sendo 5 com expressão aumentada em CCD e 1 com expressão aumentada CCE. 23 5.2 Novos microRNAs 1 A caracterização inicial do transcritoma de miRNA humano foi baseada 2 principalmente nas sequências mais abundantes de miRNA e/ou àquelas conservadas 3 nos vários tipos de tecidos, o que limitou a descoberta de miRNAs com expressões 4 restritas a tecidos individuais ou linhagens celulares (FRIEDLÄNDER et al., 2014). 5 Utilizando ferramentas avançadas de bioinformática em dados de 6 sequenciamento de nova geração (NGS) de RNAs pequenos (small-RNAseq) foram 7 reportados 2.469 novos candidatos de miRNA humanos, dos quais 1.098 foram 8 validados (FRIEDLÄNDER et al., 2014). Em 2015, Londin et. al. avaliaram o small-RNAseq 9 de 1.323 amostras representativas de 13 tipos distintos de células humanas e 10 identificaram 3.707 novos miRNAs humanos expressos em todo o genoma. Em conjunto 11 esses dados indicam uma maior diversidade de miRNAs humanos do que previamente 12 prevista e ainda não anotados em bancos de dados. 13 O algoritmo miRDeep2 é uma das ferramentas utilizadas para descoberta de 14 sequências de miRNAs não anotadas, que busca no transcritoma novos candidatos à 15 miRNA e os compara com sequências conhecidas de miRNA (FRIEDLÄNDER et al., 2012). 16 Outras ferramentas foram desenvolvidas, como a ferramenta online miRMaster, que 17 além de realizar maior número de análises comparada ao miRDeep2, ainda permite 18 maior velocidade para obtenção dos dados resultantes das análises (FEHLMANN; 19 MEESE; KELLER, 2017). O mesmo grupo lançou em 2021 uma atualização do miRMaster, 20 miRMaster 2.0, com várias atualizações e novos recursos, que incluem a possibilidade 21 de análise de oito espécies (por exemplo, humano, camundongo, cachorro, etc), análise 22 de 10 classes de ncRNAs, tais como miRNAs, piRNAs, circRNAs, etc, além de novas 23 análises downstream, como análise de efeito em lote, bancos de dados de anotação 24 atualizados incluídos por padrão (miRBase, Ensembl, GtRNAdb), possibilidade de análise 25 de single-cell RNAseq, entre outras funcionalidades (FEHLMANN et al., 2021) 26 A última atualização do miRBase (v22.1) é de 2018, e com o crescente número 27 de novos possíveis miRNAs sendo descritos, outras plataformas com bancos de dados 28 de miR conhecidos e preditos têm sido necessárias (LUNA BUITRAGO; LOVERING; 29 CAPORALI, 2023) 30 24 Com o aumento considerável de dados públicos de RNAseq depositados no Gene 1 Expression Omnibus (GEO) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/), bem como de dados 2 de RNAseq de tumores de diferentes tecidos obtidos pelo The Cancer Genome Atlas 3 (TCGA, disponível em https://portal.gdc.cancer.gov/), estudos utilizando abordagens in 4 silico têm sido realizados para identificação de novos miRNAs em diferentes tecidos e 5 tumores (Tabela 2). 6 Minatel et al (2018) analisaram dados do TCGA de small-RNAseq de 47 tecidos 7 hepáticos normais adjacentes obtidos de pacientes com carcinoma hepatocelular 8 utilizando a ferramenta miRDeep2. Foram identificados 103 miRNA candidatos ainda 9 não descritos em tecidos hepáticos. Interessantemente, 83/103 miRNAs apresentaram 10 diminuição de expressão nas amostras pareadas de carcinomas hepatocelulares, 11 sugerindo que estes miRs devem ter um papel importante na homeostase do fígado. 12 Análise de predição de alvos mostrou que estes novos miRNAs potencialmente regulam 13 genes participantes de vias de regeneração tecidual e metabolismo de ácidos graxos, 14 importantes na biologia do fígado. 15 Em outro estudo, dados de small-RNAseq de 71 casos pareados de tecido não 16 maligno e de carcinoma de célula renal e 502 tumores do TCGA foram analisados 17 utilizando miRDeep2. Foram identificados 40 novos miRNAs não anotados nos tecidos 18 não malignos e 143 nos tumores. Na etapa de validação dos achados foram detectados 19 26/40 e 102/143 destes miRNAs avaliando o small-RNAseq em um painel de 8 linhagens 20 celulares renais. 59 destes miRNAs expressos em ambos tecidos (normal e tumoral) 21 foram reanalisados e destes, 30 apresentaram-se diferencialmente expressos entre 22 tumor e tecido normal, sugerindo um potencial papel desses novos miRNAs no câncer 23 renal. Notavelmente, dois miRNAs com altos valores de fold change (downregulated 28x 24 e upregulated 5x) nos tumores mostraram-se associados com pior sobrevida, reforçando 25 a importância desses novos miRNAs no desenvolvimento e progressão deste tumor 26 (SAGE et al., 2018). Novos miRNAs também foram identificados em câncer de cabeça e 27 pescoço (ROCK et al., 2019) e câncer de pulmão (MARTINEZ et al., 2019) 28 29 25 Tabela 2. Revisão dos estudos sobre descoberta de novos microRNA em tecidos 1 humanos 2 Estudo Tecido Analisado Nº de miRs encontrado Nº de miRs validados RESHMI et al., (2011) Câncer de colo uterino 13 4 LONDIN et al., (2015) Plaquetas, tecido prostático, tecido mamário, pâncreas, células B, soro, células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), tecido gástrico, linfócitos CD3+, tecido cerebral, tecido cutâneo 3707 - BACKES et al., (2016) Sangue 518 11 SAGE et al.,(2018) Carcinoma Renal e Rim 183 30 MINATEL et al., (2018) Fígado 103 - BARROS-FILHO et al. (2019) Carcinoma Papilar de Tireoide 234 9 PEWARCHUK et al., (2019) Adenocarcinoma Gástrico 170 43 MARTINEZ et al., (2019) Mesotelioma Pleural 154 - ROCK et al (2019) Carcinoma Espinocelular de Cabeça e Pescoço 146 - 3 Outros estudos utilizaram a plataforma miRMaster para identificação de novos 4 miRNAS e detectaram novos miRNAs preditos em câncer gástrico (PEWARCHUK et al., 5 2019) e câncer de tireoide (BARROS-FILHO et al., 2019) (Tabela 2). Pewarchuk et al. 6 (2019) utilizando dados públicos do TCGA (grupo de descoberta), identificaram 170 7 novos miRNAs candidatos em tecidos gástricos, sendo que 143 DE nos tumores. Destes, 8 43 novos miRNAs foram detectados no grupo de validação composto de 25 amostras 9 gástricas. Em tecido não neoplásico de tireoide e em tumores papilíferos de tireoide 10 foram detectados 234 novos miRNAs utilizando dados públicos do TCGA, sendo que 125 11 novos miRs estavam diferencialmente expressos nos tumores. Nove novos miRs foram 12 confirmados no grupo de validação (16 tumores e 8 tecidos normais, GSE63511) 13 (BARROS-FILHO et al., 2019). 14 26 Desta forma, análises de dados de small-RNAseq utilizando esses algoritmos 1 foram capazes de detectar novos miRNAs que anteriormente não haviam sido descritos. 2 Além disso, foi possível observar que esses miRNAs recém-detectados eram tecido-3 específicos (BACKES et al., 2016). A identificação de miRNAs anteriormente não 4 caracterizados pode representar novos reguladores da biologia tecidual com impacto na 5 patogênese de doenças, e ainda sendo úteis na clínica como potenciais biomarcadores 6 e alvos terapêuticos. Notadamente, não identificamos nenhum estudo investigando 7 novos miRNAs em CCR e relacionando a expressão desses candidatos a lateralidade 8 tumoral, como o proposto no presente estudo. 9 MicroRNAs se originam de diferentes regiões do genoma, a proporção de 10 distribuição de localizações genômicas parece se manter entre os miRNAs conhecidos e 11 novos. Em sua maioria a origem dos miRNAs são regiões intergênicas, seguida de regiões 12 intrônicas e regiões de alta repetição. Além disso, diversos novos miRs estão localizados 13 no braço do miRNA precursor que anteriormente era denominado de passageiro ou 14 estrela e que se acreditava ser sem função, porém já foi mostrada ser funcionalmente 15 relevante (LONDIN et al., 2015) Além disso, cerca de 34% dos miRNAs conhecidos estão 16 localizados em regiões frágeis dos cromossomos, estas regiões são loci hereditários 17 específicos suscetíveis a quebras e rearranjos cromossomais e representam cerca de 18 26,38% do genoma humano, e que contribuem para instabilidade genômica 19 característica do câncer (MATHELIER; CARBONE, 2013). Novos microRNAs já foram 20 mapeados nessas regiões e uma das hipóteses para recente descoberta dessas novas 21 moléculas é que elas seriam transcritas mais recentemente na evolução resultantes da 22 instabilidade genômica dos sitos frágeis (CALIN; CROCE, 2007; FROMM et al., 2013; RESHMI 23 et al., 2011). 24 25 Hipótese 26 Existem ncRNAs, particularmente miRNAs, ainda não descritos que se expressam em 27 tumores colorretais humanos, podendo apresentar diferenças de expressão de acordo 28 com a lateralidade do tumor (cólon direito e esquerdo e reto). Estes miRNAs podem ser 29 27 modulados durante a carcinogênese e podem futuramente ser possíveis biomarcadores 1 em CCR. 2 Objetivo 3 Identificar novos ncRNAs, especificamente miRNAs, associados com a carcinogênese 4 colorretal em cólon direito, esquerdo e reto utilizando abordagens in silico. 5 6 Objetivos Específicos 7 1. Identificar miRNAS ainda não descritos a partir de dados de sequenciamento em 8 larga escala de RNA obtidos de amostras de adenocarcinoma de cólon direito, cólon 9 esquerdo e de reto disponíveis em bancos públicos do TCGA. 10 11 2. Associar os novos miRNAs com a lateralidade e localização anatômica dos tumores 12 colorretais 13 14 3. Identificar potenciais genes alvos desses novos miRNAs por meio de análise de 15 predição e redes de interação proteína-proteína baseada nos genes alvos 16 identificados. 17 18 Materiais e Métodos 19 20 1. Fonte de Dados de Expressão dos RNAs não Codificadores (ncRNAs) 21 1.1 Grupo de descoberta 22 Dados de sequenciamento de RNA (RNAseq de tecidos colorretais foram obtidos 23 do The Cancer Genome Atlas (TCGA) no Cancer Genomics Hub 24 (https://portal.gdc.cancer.gov/). Os dados disponíveis publicamente de small-RNAseq 25 são normalizados e agregados (nível 3). No entanto, para a identificação de novos 26 miRNAs é necessário obtenção dos dados de sequenciamento brutos e não 27 normalizados (nível 1). Assim foi obtida autorização para obtenção dos dados nível 1. A 28 plataforma utilizada pelo TCGA é Illumina. 29 28 Foram analisadas 522 amostras de tecido colorretal, sendo 11 amostras de 1 tecido normal adjacente aos tumores e 511 amostras de tecidos tumorais. As amostras 2 de CCR foram classificadas de acordo com as localizações anatômicas da tabela de dados 3 clínicos disponibilizados pelo TCGA. Desta forma, dentre os tumores foram analisadas 4 172 amostras de CCR direito (83 ceco, 60 cólon ascendente, 12 flexura hepática e 17 5 cólon transverso) e 257 CCR esquerdo (4 flexura esplênica, 12 cólon descendente, 98 6 sigmóide, 66 junção reto-sigmoide e 77 tumores de reto). Em 82 amostras de tumores 7 não consta a localização anatômica, apenas definidas como cólon, e essas amostras 8 foram excluídas das análises onde foi considerada lateralidade do tumor. 9 1.2 Grupo de validação 10 Com intuito de validar a presença de novos miRNAs em CCR, foram buscados 11 outros estudos de miRNAs em CCR utilizado o banco de dados Gene Expression Omnibus 12 (GEO) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gds) para comparar com os resultados obtidos 13 com as amostras do TCGA. Foram selecionados estudos cujo sequenciamento foi 14 realizado com a plataforma Illumina small RNA sequencing (mesma utilizada pelo TGCA), 15 para evitar os vieses de plataformas diferentes. Além disso, foram selecionados apenas 16 estudos com número amostral mínimo de 50 amostras (mínimo de 25 CCR) e com mais 17 de 5Mb de reads totais. 18 Os critérios utilizados na busca foram: 19 Keywords: ((colon OR rectal OR colorectal OR CRC) AND (Cancer OR carcinoma OR 20 adenocarcinoma OR tumor OR tumour OR neoplasia)) AND "Homo sapiens" 21 Study type: Non-coding RNA profiling by high throughput sequencing 22 Sample count: From 50 to 999999999999 23 24 A busca no banco de dados GEO seguindo os critérios descritos resultou na 25 identificação de 12 datasets (Tabela 3), sendo que apenas dois estudos atendiam 26 inicialmente aos critérios de inclusão: GSE89974 e GSE63119. Destes, apenas os dados 27 do estudo GSE89974 foram utilizados nas análises no miRMaster, uma vez que o estudo 28 GSE63119 não tinha amostras de tecido normal para controle. A justificativa para 29 exclusão dos demais estudos está mostrada na Tabela 3 30 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gds 29 O estudo Wu, et. al. (2018), dados depositados sob o número de acesso 1 GSE89974, utilizou 95 amostras de tecido colorretal, sendo 20 amostras normais, 26 2 amostras de adenoma, 35 amostras de adenocarcinoma e 14 amostras de adenoma 3 séssil serrilhado. Os dados das 20 amostras normais e 35 amostras de adenocarcinoma 4 do GSE89974 disponíveis no formato FASTQ foram analisados na plataforma MirMaster 5 seguindo os mesmos critérios utilizados para o grupo de descoberta (TCGA). 6 7 Tabela 3. Resultado da busca de estudos utilizando small RNAseq em CCR no banco de 8 dados Gene Expression Omnibus (GEO). 9 Nº de Acesso Atende aos critérios de inclusão Justificativa GSE118504 N Sem amostras tumorais GSE89974 S Incluído GSE110381 N Sem amostras tumorais GSE102855 N Apenas amostras de linhagem celular GSE87817 N Apenas amostras de linhagem celular GSE71008 N Apenas amostras de sangue GSE70408 N Apenas amostras de linhagem celular GSE66209 N Apenas sete amostras de CCR GSE63119 S Sem amostras normais para controle GSE28866 N Apenas seis amostras de CCR GSE16256 N Apenas amostras de linhagem celular 10 11 12 30 2. Métodos de Resgate de Dados e Análise 1 Todas as sequências brutas obtidas do TCGA e do GSE89974 foram processadas 2 para detecção de RNAs pequenos seguindo um pipeline previamente descrito 3 (MARTINEZ et al., 2015). Arquivos BAM brutos foram convertidos em FASTQ com a 4 ferramenta “SamToFastq” do pacote de análise Picard 5 (http://broadinstitute.github.io/picard/). Reads não alinhados foram aparados baseado 6 em seu escore de qualidade Phred (≥20) e alinhados de acordo com a versão mais 7 recente do genoma humano (hg38) utilizando o alinhador Spliced Transcripts Alignment 8 to a Reference (STAR) 9 Para predição de miRNAs previamente não anotados utilizamos a plataforma 10 miRMaster (https://ccb-compute.cs.uni-saarland.de/mirmaster/tutorial/), que, a partir 11 dos arquivos FASTQ realiza a busca de novos miRNAs candidatos, juntamente com a 12 quantificação da expressão e identificação de isoformas e variantes de miRNAs. Além 13 disso, o miRMaster também mapeia reads de sncRNAs de vírus e bactérias a partir do 14 banco de dados do NCBI RefSeq permitindo a identificação de contaminações, infecções 15 e miRNAs exógenos. É possível ainda quantificar a expressão de outras classes de 16 ncRNAs como os piRNAs, além dos rRNAs, tRNA, snRNAs, snoRNAs, scaRNAs e lincRNA. 17 (Fehlmann et al., 2017). Um fluxograma com as etapas de análise e identificação de 18 possíveis novos miRNAs está apresentado na Figura 5. 19 http://broadinstitute.github.io/picard/ https://ccb-compute.cs.uni-saarland.de/mirmaster/tutorial/ 31 1 Figura 5. Fluxograma com as etapas de análise e identificação de possíveis novos 2 miRNAs utilizando a ferramenta online miRMaster. Figura adaptada do site (https://ccb-3 compute.cs.uni-saarland.de/mirmaster/about). 4 32 3. Expressão diferencial dos miRNAs candidatos 1 Para identificação de novos miRNAs diferencialmente expressos nos tumores foi 2 adotado o critério p<0,05 e de fold-change (FC) ≥ 1,2 para que o candidato fosse 3 considerado como mais expresso nas amostras tumorais em comparação com os tecidos 4 normais e FC ≤ 1,1 para que o candidato fosse considerado como menos expresso nas 5 amostras tumorais em comparação com os tecidos normais. Os valores de FC adotados 6 nas análises se basearam no conhecimento que possíveis novos miRNAs apresentam 7 níveis de expressão baixos, de modo que esses candidatos não fossem excluídos nas 8 primeiras análises. Este critério foi adotado para o grupo de descoberta e de validação. 9 Expressão diferencial dos miRs conhecidos também foi realizada comparando amostras 10 tumorais e normais utilizando p<0,05. 11 4. Validação in silico dos miRs candidatos 12 Os miRNAs identificados como diferencialmente expressos nos CCRs do grupo de 13 descoberta foram comparados aos miRNAs diferencialmente expressos nos CCRs do 14 grupo de validação. Foram considerados como validados apenas os miRNAs candidatos 15 identificados nos dois grupos e que apresentavam mesmo sentido de expressão nos 16 tumores em relação aos tecidos normais, ou seja, mais expresso nos tumores que nos 17 normais ou menos expressos nos tumores que nos tecidos normais tanto no grupo de 18 descoberta quanto de validação. A identificação dos novos miRNAs presentes nos dois 19 estudos (TCGA e GSE89974) aumenta a chance da descoberta de novos miRNAs 20 verdadeiros. 21 Análise de especificidade Tecidual dos miRNAs candidatos 22 Para análise de especificidade tecidual, os novos miRs identificados em CCR 23 foram comparados à tecidos normais de diferentes localizações. Foram incluídas nessas 24 análises apenas amostras colorretais normais dos grupos de descoberta e validação 25 (N=31) e comparadas às amostras de tecido normal adjacente de 5 sítios anatômicos 26 diferentes, conforme descrito a seguir: pulmão (n=89), mama (n=90), bexiga urinária 27 (n=19), fígado (n=59) e sistema nervoso central (n=5). Esses sítios foram escolhidos por 28 compartilharem a mesma origem embriológica do tecido colorretal (pulmão, bexiga 29 urinária, fígado) ou ser um sítio metastático típico dos tumores colorretais (SNC, pulmão 30 33 e fígado). Os dados brutos (nível 1) de small-RNAseq dessas amostras obtidas do TCGA 1 foram submetidos à análise na plataforma miRMaster para identificação de novos 2 miRNAs. Os níveis de expressão normalizados dos novos miRNAs candidatos 3 identificados nos tecidos normais colorretais foram comparados com os novos miRs 4 identificados nos 5 sítios anatômicos diferentes usando uma análise de redução de 5 dimensionalidade não linear t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding (t-SNE) no 6 programa Orange Data Mining (DEMŠAR et al., 2013). 7 Um heatmap com o padrão de expressão dos novos miRs identificados em cada 8 amostra dos diferentes tecidos foi construído utilizando o pacote do R ComplexHeatmap 9 utilizando Z-score (GU; EILS; SCHLESNER, 2016) e finalizado no Inkscape 10 (https://inkscape.org/). 11 Análise de componente principal (PCA) dos novos miRNAs 12 A expressão dos miRNAs conhecidos e novos foi analisada para verificar se essas 13 moléculas poderiam ser utilizadas para distinguir amostras normais de amostras 14 tumorais, para esse fim utilizamos uma análise de componente principal (PCA), realizada 15 na plataforma ClustVis (https://biit.cs.ut.ee/clustvis/). 16 Associação da expressão dos novos miRNAs com localização anatômica 17 A expressão dos miRNAS candidatos validados foi então analisada de acordo com 18 o sítio anatômico de origem e estadiamento tumoral das amostras do TCGA, foram feitas 19 análises de acordo com a lateralidade do tumor (CCR direito, que inclui ceco, cólon 20 ascendente, flexura hepática e transverso; CCR esquerdo, incluindo flexura esplênica, 21 cólon descendente, sigmóide e junção retosigmoide; e câncer de reto). Também foram 22 analisados os níveis de expressão do miRNAs candidatos de acordo com a localização 23 anatômica dos tumores, buscando ilustrar as alterações de expressões do microRNAs ao 24 longo do trato intestinal. 25 A análise de associação só pôde ser realizada no grupo de descoberta (TCGA), 26 pois as amostras do grupo de validação não apresentavam dados da região anatômica 27 de origem. A comparação dos níveis de expressão dos novos microRNAs entre grupos 28 foi realizada utilizando os testes de Mann-Whitney e Kruskall-Wallis. 29 https://biit.cs.ut.ee/clustvis/ 34 Associação da expressão dos novos miRNAs com sobrevida 1 As curvas de sobrevida câncer-específica para cada um dos miRNAs candidatos 2 validados foram construídas baseadas no padrão de expressão desses miRNAS nas 3 amostras tumorais do TCGA. Para dicotimização dos dados de expressão dos novos 4 miRs, cada amostra foi categorizada como up-regulated ou down-regulated de acordo 5 com z-score >2,0 ou <-2,0, respectivamente, em relação aos tecidos colorretais normais. 6 As amostras que não atendiam esse critério foram categorizadas como expressão 7 normal. A análise de sobrevida foi realizada pelo método de Kaplan-Meier, com o teste 8 de log-rank para a comparação das curvas. Foram considerados estatisticamente 9 significativos os resultados com p<0,05. Foi utilizado o programa SPSS v27 (Statistical 10 Package for Social Science, IBM). 11 Predição de alvos regulados pelos miRNAs candidatos 12 Considerando se tratar de novos miRNAs, para análise de predição dos genes 13 regulados por estes miRNAs candidatos foi necessária utilização de uma plataforma que 14 realiza a predição de alvos a partir das sequências dos novos miRs e a 15 complementariedade de bases entre essas sequências e os possíveis genes alvos. Para 16 tanto foi utilizada a plataforma miRDB(http://mirdb.org/custom.html) (CHEN; WANG, 17 2020), uma base de dados online para a previsão de alvos miRNA e anotações funcionais. 18 Todos os alvos no miRDB são preditos pela ferramenta, MirTarget (LIU; WANG, 19 2019), que foi desenvolvida analisando milhares de interações miRNA-alvo a partir de 20 experiências de sequenciamento de produção. A ferramenta miRDB atribui a todos os 21 alvos preditos um escore de predição de 50 a 100. Seguindo a recomendação dos 22 desenvolvedores foram considerados apenas os alvos que apresentavam escore igual 23 ou superior a 80, pois essas são as predições com maior chance de serem reais (CHEN; 24 WANG, 2020). 25 Análise de Expressão Gênica dos Genes Alvos 26 Para identificar genes alvos com sentido de expressão inversa aos seus possíveis 27 novos miRNAs reguladores, o próximo passo foi avaliar o padrão expressão gênica dos 28 alvos das mesmas amostras tumorais utilizando dados de RNA-seq obtidos através da 29 plataforma Xena Browser (https://xenabrowser.net/) (GOLDMAN et al., 2020). A análise 30 https://xenabrowser.net/ 35 de expressão diferencial foi realizada comparando amostras tumorais e normais dos 1 projetos TCGA-COAD (n= 567) e TCGA-READ (n=97) para identificarmos os genes alvos 2 diferencialmente expressos nos tumores. As amostras de tumores de cólon foram 3 separadas em cólon esquerdo e cólon direito comparadas com a amostras normais da 4 mesma localização anatômica. Para definir o sentido de expressão dos genes alvos foi 5 utilizado p<0,05 e FC≥2 para os alvos considerados up-regulated e FC≤-2 para os alvos 6 considerados down-regulated. A seguir cruzamos esses dados com os nossos candidatos 7 e observamos quais duplas miR-alvo tinham direções opostas de FC, o que sugere que o 8 miRNA candidato está envolvido na regulação do respectivo alvo no sítio tumoral. A 9 seguir, todos os pares candidatos miRNAs-genes alvos foram submetidos a análise de 10 correlação de Spearman para identificar os pares que apresentavam correlação negativa 11 significativa (p<0,05, r≤-0,1) entre suas expressões, aumentando as chances de 12 identificação de pares candidatos miRNAs-genes alvos reais. 13 Construção das redes de interação entre os alvos 14 Após identificação dos genes alvos dos miRNAs candidatos (àqueles com 15 correlação negativa significativa), foi realizada análise de interações entre os alvos 16 utilizando a plataforma String (https://string-db.org/) (SZKLARCZYK et al., 2023). O 17 programa Cytoscape (SHANNON et al., 2003a) foi utilizado para construir as figuras das 18 redes de interação dos alvos juntamente com os respectivos miRs reguladores 19 Análise de Enriquecimento 20 Para a análise de enriquecimento dos alvos foram divididos em 3 grupos “Alvos 21 regulados em Cólon Esquerdo”, “Alvos regulados em Cólon Direito” e “Alvos regulados 22 em Reto”. Esses grupos foram analisados na plataforma Enrichr 23 (https://maayanlab.cloud/Enrichr/) utilizando 2 módulos de ontologias “GO Biological 24 Process 2021” e “GO Molecular Function 2021” e 2 módulos de vias biológicas “KEGG 25 Human 2021” e “Reactome 2022”.(CHEN et al., 2013; KULESHOV et al., 2016) 26 27 28 https://string-db.org/ https://maayanlab.cloud/Enrichr/ 36 Referências 1 AHMED, Z.; MAL, C. Functional role of hub molecules in miRNA and transcription factor 2 mediated gene regulatory network of colorectal and lung cancer. Gene Reports, v. 23, 1 jun. 3 2021. 4 ARRIBAS, J. et al. 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