Exploração computacional de redes de sinalização no câncer de cabeça e pescoço - Rodrigues, Rafael Antonio [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
O câncer de cabeça e pescoço (CCP) destaca-se pela alta incidência e complexidade molecular, envolvendo alterações genéticas que favorecem a progressão tumoral e remodelação do microambiente. A piperina, alcaloide bioativo com propriedades antitumorais, tem sua aplicação clínica limitada pela baixa solubilidade, mas nanoformulações poliméricas mostram potencial para melhorar sua biodisponibilidade e eficácia. Este estudo integrou dados públicos do Gene Expression Omnibus (GEO) e TCGA para identificar 256 genes diferencialmente expressos (DEGs) em CCP, dos quais 47 foram selecionados após análises funcionais e geração de rede de interação proteína-proteína (PPI) via STRING e Cytoscape, destacando a centralidade dos genes da família dos colágenos, especialmente COL1A1, COL1A2 e COL3A1. Ensaios in vitro com as linhagens CAL-27 e HEp-2 tratadas com nanoformulação de piperina evidenciaram modulação significativa da expressão desses colágenos, com redução acentuada em COL3A1, sugerindo interferência na remodelação da matriz extracelular e possível inibição da progressão tumoral. A análise topológica da rede PPI confirmou o papel estrutural e funcional central desses genes na organização do estroma neoplásico, evidenciando que os genes colágenos exercem forte ligação à resistência tumoral, invasão e resposta terapêutica. A nanoformulação de piperina mostrou-se efetiva na modulação destes genes, atuando na modulação do microambiente tumoral, por meio da regulação da expressão de genes da família dos colágenos. Estes resultados reforçam o potencial desses genes como biomarcadores e alvos terapêuticos no CCP, abrindo caminhos para abordagens integradas e específicas no combate ao câncer. Todavia, o estudo é limitado à cultura 2D, sendo necessário novos objetivos com modelos 3D, então futuras investigações são essenciais para aprofundar o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos e avaliar a eficácia translacional desta nanoformulação.

Head and neck cancer (HNC) stands out due to its high incidence and molecular complexity, involving genetic alterations that favor tumor progression and remodeling of the microenvironment. Piperine, a bioactive alkaloid with antitumor properties, has its clinical application limited by low solubility; however, polymeric nanoformulations show potential to improve its bioavailability and efficacy. This study integrated public data from the Gene Expression Omnibus (GEO) and TCGA to identify 256 differentially expressed genes (DEGs) in HNC, of which 47 were selected after functional analyses and the generation of a protein–protein interaction (PPI) network using STRING and Cytoscape, highlighting the centrality of genes from the collagen family, especially COL1A1, COL1A2, and COL3A1. In vitro assays with the CAL-27 and HEp-2 cell lines treated with a piperine nanoformulation demonstrated significant modulation of the expression of these collagens, with a marked reduction in COL3A1, suggesting interference with extracellular matrix remodeling and possible inhibition of tumor progression. Topological analysis of the PPI network confirmed the central structural and functional role of these genes in the organization of the neoplastic stroma, indicating that collagen genes are strongly associated with tumor resistance, invasion, and therapeutic response. The piperine nanoformulation proved effective in modulating these genes, acting on the tumor microenvironment through regulation of collagen family gene expression. These results reinforce the potential of these genes as biomarkers and therapeutic targets in HNC, opening avenues for integrated and specific approaches to cancer treatment. Nevertheless, the study is limited to 2D cell culture, and new objectives using 3D models are required; therefore, future investigations are essential to deepen the understanding of the molecular mechanisms involved and to evaluate the translational efficacy of this nanoformulation.
Computational exploration of signaling networks in head and neck cancer
Keywords: Câncer; Bioinformática; Piperina; Nanopiperina; Cabeça e pescoço