Análise da integração genômica do Papilomavírus Humano e a expressão de seus genes em câncer cervical

Abstract

O câncer de colo de útero é o terceiro tipo de neoplasia com maior incidência mundial em mulheres, apresentando o Vírus do Papiloma Humano (HPV) como fator necessário mas não suficiente para o seu desenvolvimento. A imortalização e o poder de transformação das células neoplásicas se devem aos oncogenes virais E6 e E7, que geram oncoproteínas capazes de mediar estímulos mitogênicos e antiapoptóticos através de sua interação com proteínas reguladoras do ciclo celular. Esses genes são expressos como um pré-RNAm E6/E7 bicistônico, e por meio da existência de diferentes sítios de splicing, duas ou mais isoformas de mRNA E6/E7 são produzidos. O genoma do HPV é mantido na forma epissomal no estágio inicial das lesões displásicas de baixo grau, porém, nas células pré-cancerosas avançadas e na maioria dos carcinomas, ele está integrado no DNA cromossômico. Essa integração causa o aumento da expressão dos oncogenes E6 e E7, promovendo vantagens seletiva para o crescimento tumoral. O objetivo do presente trabalho foi analisar o padrão de integração do genoma viral no genoma do hospedeiro, a expressão dos genes do HPV e os produtos de splicing do RNAm E6/E7 em tumores cervicais. Para esse fim extraímos o RNA de 25 biópsias (14 infectadas com HPV16, 10 com HPV18 e uma co-infectada pelo HPV16 e HPV18). A partir do RNA das amostras, foi realizado o sequenciamento de RNA (RNA-Seq) na plataforma Hi-Seq 2500 (Illumina). Através da busca por contigs quiméricos pela montagem “de novo” do transcriptoma das células, encontramos integração em 18 amostras. Na maioria das amostras o rompimento do genoma viral ocorreu nos genes E1 ou E2. Cerca de 52,6% das integrações ocorreram em regiões intergênicas do genoma celular, o restante ocorreu dentro dos genes MCL1, PIGR, PXMP4, TP63, MMP13, SLC16A14, HRH1, RAD51B e NRXN1. Nas amostras analisadas, encontramos três padrões de expressão do genoma viral: amostras com maior expressão dos genes E6/E7; equivalentes expressões de E6/E7 e de E2/E4; e amostras que apresentaram expressão de E2/E4 e E5 maiores do que de E6/E7. Para o HPV 16 detectamos 5 transcritos alternativos E6/E7 (E6*I, E6*II, E6*X, E6*V e E6*VI) mais o transcrito E6+E7 que não sofre splicing. Já para o HPV 18 detectamos os transcritos E6*I e o E6+E7. O nível de expressão em todas as amostras infectadas pelo HPV16 foi E6*I > E6*II > E6+E7, e em algumas amostras encontramos baixas expressão dos transcritos E6*X, E6*V e E6*VI. Todas as amostras infectadas com HPV18 apresentaram o transcrito E6*I mais expresso do que E6+E7.