Prevalência de OPCS (células precursoras de oligodendrócitos) em gliomas é determinante para o estabelecimento de condições autênticas de cultivo e para a identificação de alvos terapêuticos

Abstract

Glioblastomas Multiformes (GBM) são tumores do Sistema Nervoso Central com altas taxas de invasibilidade e grande resistência a quimio e radioterapias, cuja origem foi inicialmente atribuída a células tronco neurais (NSCs). Mais recentemente, trabalhos de rastreamento de linhagem celular (lineage tracing) revelaram que a célula de origem em GBM, ao menos para certos subtipos, é na verdade a célula precursora de oligodendrócitos (OPC). A identificação da origem do tumor pode auxiliar na compreensão da doença e no desenvolvimento de terapias mais eficazes. OPCs são células com grande capacidade migratória e constituem a população de células cerebrais mais proliferativamente ativa, características compatíveis com a biologia de glioblastomas. Neste trabalho criamos uma meta-assinatura de OPCs que, quando aplicada a amostras populacionais e de céulas únicas de GBMs humanos, indica a presença de características de OPCs em virtualmente todos os tumores, principalmente dentre os do subtipo Proneural. Apesar disso, o cultivo de GBMs in vitro tem sido tradicionalmente realizado em meio próprio de NSCs, como forma de preservar as características originais do tumor. Entretanto, no caso de OPC ser a verdadeira célula de origem, o ideal seria a utilização de meio próprio para esta célula. Utilizamos meio padrão para NSCs e meio para OPCs em linhagens de camundongo bem como em biópsias humanas. Meio de NSCs provoca alterações morfológicas e em marcadores, enquanto meio de OPCs mantém as células mais similares ao tumor que lhes deu origem. Principalmente, meio de NSCs reduz o potencial tumorigênico das células in vivo, e faz com que alvos errôneos sejam identificados na resposta a drogas, devido à expressão de marcadores nãoautênticos pra célula de origem. A análise de gliomas humanos indica que a população proliferativamente ativa expressa marcadores de OPCs, independentemente do subtipo em que o tumor foi classificado. Assim, concluímos que o papel de OPCs no desenvolvimento de GBMs é mais importante do que se imaginava, e que a utilização de meio de cultivo baseado na célula de origem é fundamental para a correta identificação de alvos terapêuticos.

Glioblastoma Multiformes (GBM) are Central Nervous System tumors that present high invasibility rates and great resistance to chemo- and radiotherapies, whose origin was initially accredited to Neural Stem Cells (NSCs). More recently, papers employing lineage tracing revealed that the cell of origin in GBM, at least for certain subtypes, is in fact an Oligodendrocyte Precursor Cell (OPC). The elucidation about the origin of a tumor can help in the disease comprehension and in the development of more efficient therapies. OPCs are naturally migratory cells and constitute the most actively proliferating cell population in the brain, characteristics that are compatible with glioblastoma biology. In this work we created an OPC meta-signature that, once applied to populational and single-cell data in GBM, reveals the presence of OPC features in virtually every tumor, mainly from the Proneural subtype. Moreover, GBM in vitro culture has traditionally been done in NSC media, as an attempt to preserve original characteristics from the tumor. However, if OPC is the real cell of origin, it would be better to grow GBM samples in OPC media. Here, we used NSC media and OPC media in mice lines as well as in human byopsies. NSC media induces morphological and marker changes, while OPC media maintains the cells more similar to the tumor from where they were originated. Mainly, NSC media reduces the tumorigenic potential of the cells in vivo, and causes false targets to be identified in response to drugs due to the expression of non-authentic markers to the cell of origin. Human glioma analysis indicates that the actively proliferating population expresses OPC markers, regardless of the subtype in which the tumor was classified. Therefore, we conclude that the role of OPCs in GBM development is more importante than originally thought, and that the employment of culture media based on cell of origin is of fundamental importance for the correct identification of therapeutical targets.