O adenocarcinoma ductal pancreático (ADP) representa uma das formas mais letais de câncer com uma sobrevida global de 5 anos de apenas 8%. A gemcitabina é o quimioterápico mais utilizado no tratamento do ADP, contudo, mesmo apresentando melhor resposta terapêutica em relação a outros fármacos, as células de ADP exibem uma resistência que dificulta a eficiência ao tratamento. A mutação do proto-oncogene KRAS é a mais frequente e é responsável por desencadear o processo de progressão tumoral por meio da ativação de importantes vias de sinalização, como as vias canônicas de transdução de sinais composta por proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPKs). Diversos estudos já demonstraram que a proteína KRASG12D está associada à regulação de vias metabólicas importantes, como a glicólise, que através da reprogramação metabólica resulta no estabelecimento e manutenção da biologia tumoral. Alguns estudos evidenciaram que no ADP a reprogramação metabólica induzida por KRAS mutada, parece ser mediada pela atividade de ERKs e JNKs, moléculas efetoras das vias MAPKs. Para controlar a atividade dessas complexas redes de interação, as vias MAPKs são reguladas por mecanismos de feedback negativo controlados por proteínas fosfatases, sendo uma das principais classes representada pelas fosfatases de dupla especificidade (DUSPs), que são responsáveis por desativar MAP quinases como ERK e JNK, por exemplo e seu papel nas células de ADP permancece por ser elucidado. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar os efeitos antineoplásicos de um inibidor de DUSP1 e DUSP6, o BCI, em duas linhagens de ADP (MIA PaCa-2 e PANC-1) e seu possível efeito na modulação do metabolismo enérgico no ADP. Foi realizado inicialmente um teste fenotípico utilizando a técnica de edição gênica por CRISPR/Cas9 para knockout de diversos genes da família DUSP, para medição da reprogramação do metabolismo energético por meio do ensaio de consumo de glicose. Após o knockout, as fosfatases que apresentaram diferença significativa em relação ao controle foram as DUSP1 e DUSP6 na linhagem MIA PaCa-2. A inibição de DUSP1 e DUSP6 em linhagens celulares de ADP por um inibidor, o BCI, reduziu a capacidade proliferativa das células, aumentou as taxas de morte por apoptose, diminuiu a capacidade das células de formarem colônias e diminui a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Associado a perda da viabilidade celular, foi observado um aumento na captação de glicose após tratamento com BCI na linhagem MIA PaCa-2 e uma diminuição na captação na linhagem PANC-1, porém não foi observado produção de lactato em ambas as linhagens. Adicionalmente, o tratamento induziu uma ativação de vias MAPKs como JNK e p38 em ambas as linhagens e uma ativação da via ERK na linhagem PANC-1 por um breve período de tempo. Além disso, quando combinado com o quimioterápico gemcitabina, BCI agiu de modo sinérgico diminuindo a viabilidade celular das linhagens e aumentando as taxas de morte por apoptose na linhagem MIA PaCa-2. Todos esses dados sugerem que o BCI é um potencial agente a terapia adjuvante no tratamento e pode realmente ser considerado um importante agente terapêutico antineoplásico para potencializar a sensibilidade à gemcitabina com consequente modulação no metabolismo energético do ADP.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (ADP) is one of the most lethal forms of cancer with a 5-year overall survival of only 8%. Gemcitabine is the chemotherapeutic agent most used in the treatment of ADP, however, even though it has a better therapeutic response compared to other drugs, ADP cells exhibit a resistance that hinders treatment efficiency. The KRAS proto-oncogene mutation is the most frequent and is responsible for triggering the process of tumor progression through the activation of important signaling pathways, such as mitogen-activated protein kinases (MAPKs). Several studies have demonstrated that the KRASG12D protein is associated with the regulation of important metabolic pathways, such as glycolysis, which through metabolic reprogramming results in the establishment and maintenance of tumor biology. Some studies have shown that in ADP metabolic reprogramming induced by mutated KRAS appears to be mediated by the activity of ERKs and JNKs, effector molecules of MAPKs. To control the activity of these complex interaction networks, MAPK pathways are regulated by negative feedback mechanisms controlled by dual-specificity phosphatases (DUSPs), which are responsible for disabling MAP kinases such as ERK and JNK, for example. Thus, the present work aimed to analyze the antineoplastic effects of a DUSP1 and DUSP6 inhibitor, BCI, on two ADP cell lines (MIA PaCa-2 and PANC-1) and its possible effect on the modulation of energetic metabolism in ADP. A phenotypic screening was carried out using the CRISPR/ Cas9 gene editing technique to knockout several DUSP family genes to measure the energy metabolism reprogramming through a glucose consumption test. After knockout, the phosphatases that presented significant difference in relation to the control were DUSP1 and DUSP6 in the MIA PaCa-2 cell line. Inhibition of DUSP1 and DUSP6 in ADP cell lines by an inhibitor, BCI, reduced the proliferative capacity of cells, increased rates of apoptosis death, decreased ability of cells to form colonies, and decreased production of reactive oxygen species (ROS). Associated with loss of cell viability, an increase in glucose uptake after treatment with BCI in the MIA PaCa-2 cell line and a decrease in uptake in the PANC-1 cell line was observed, but no lactate production was observed in both cell lines. Additionally, the treatment induced an activation of MAPK pathways such as JNK and p38 in both cell lines and an activation of the ERK pathway in the PANC-1 line for a short time. In addition, when combined with the chemotherapeutic gemcitabine, BCI acted synergistically by decreasing the cell viability of the cell lines and increasing the rates of apoptosis death in the MIA PaCa-2 cell line. All of these data suggest that BCI may be a potential drug for adjuvant treatment and may actually be considered an important antineoplastic therapeutic agent to enhance sensitivity to gemcitabine with consequent modulation in the energy metabolism of ADP.