Dissertação de Mestrado

O Xeroderma Pigmentosum (XP) é uma doença genética autossômica recessiva rara, caracterizada por extrema sensibilidade a radiação ultravioleta (UV), desenvolvimento de lesões cutâneas e com altas taxas de suscetibilidade a cânceres de pele. O risco de câncer de pele não melanoma pode ser até 10.000 vezes maior, e o de melanoma maligno é cerca de 2.000 vezes maior do que na população geral. Essas lesões ocorrem devido a defeitos nos mecanismos de reparo do DNA, especialmente após a exposição à radiação UV da luz solar. É essencial um acompanhamento dermatológico regular e tratamento precoce para minimizar os efeitos da doença. O imiquimode, um agente imunomodulador, mostrou potencial no tratamento de lesões cutâneas associadas ao XP, embora seus efeitos moleculares na pele desses pacientes não estejam totalmente esclarecidos. Este estudo teve como objetivo investigar o impacto do tratamento com imiquimode nas assinaturas mutacionais da pele de pacientes com XP, com foco na compreensão dos mecanismos terapêuticos e nas possíveis implicações para terapias personalizadas. Foram coletadas amostras de pele de sete pacientes com XP (cinco XP-V e 2 XP-C) tratados com imiquimode, antes e após o tratamento. As amostras foram sequenciadas por WES (Whole Exome Sequencing) e analisadas para identificar padrões mutacionais, utilizando saliva como controle. A análise das mutações nessas amostras de pele revelou, antes do tratamento com imiquimode, um perfil mutacional extremamente similar ao verificado anteriormente em tumores de pacientes XP. Particularmente, foram encontradas substituições C>A específicas de pacientes Xeroderma Pigmentosum variante (XP-V), condição associada à deficiência da DNA polimerase η (POLH). Já mutações C>T potencialmente originárias de lesões tipo dímeros de pirimidina foram igualmente encontradas em amostras de pele de todos os pacientes XP-V e XP-C. Por outro lado, a maioria dos pacientes tratados com imiquimode, apresentaram uma redução drástica da frequência mutacional, muito embora sem alterar os perfis mutacionais encontrados anteriormente. Assim, este estudo demonstra a presença de mutações potencialmente tumorigênicas nas células de pele dos pacientes, com características próprias para pacientes XP-V e XP-C, e revela que o tratamento com imiquimode ajuda a reconstituição da pele, pelo menos parcialmente, com níveis reduzidos de mutações nessas células. Assim, este estudo contribui na compreensão dos efeitos do imiquimode ao nível de mutagênese de células da pele, explicando seus efeitos positivos em pacientes com XP, oferecendo informações para o aprimoramento clínico e terapias personalizadas.

Xeroderma Pigmentosum (XP) is a rare autosomal recessive genetic disorder characterized by extreme sensitivity to ultraviolet (UV) radiation, the development of skin lesions, and high rates of susceptibility to skin cancers. The risk of non-melanoma skin cancer can be up to 10,000 times higher, and that of malignant melanoma is about 2,000 times higher than in the general population. These lesions occur due to defects in DNA repair mechanisms, especially after exposure to UV radiation from sunlight. Regular dermatological follow-up and early treatment are essential to minimize the effects of the disease. Imiquimod, an immunomodulatory agent, has shown potential in treating cutaneous lesions associated with XP, although its molecular effects on patient's skin remain elusive. This study aimed to investigate the impact of imiquimod treatment on the mutational signatures in the skin of XP patients, focusing on understanding the therapeutic mechanisms and possible implications for personalized therapies. Skin samples from seven XP patients (five XP-V and two XP-C) treated with imiquimod were collected before and after treatment. The samples were sequenced by WES (Whole Exome Sequencing) and analyzed to identify mutational patterns, using saliva as a control. The analysis of mutations in these skin samples revealed a mutational profile, before imiquimod treatment, that was extremely similar to that previously verified in tumors from XP patients. Particularly, C>A substitutions specific to Xeroderma Pigmentosum variant (XP-V) patients, a condition associated with DNA polymerase η(POLH) deficiency, were found. C>T mutations, potentially originating from pyrimidine dimer lesions, were also found in skin samples from all XP-V and XP-C patients. On the other hand, the majority of patients treated with imiquimod showed a drastic reduction in mutational frequency, although without altering the mutational profiles found previously. Thus, this study demonstrates the presence of potentially tumorigenic mutations in the skin cells of patients, with characteristics specific to XP-V and XP-C patients, and reveals that imiquimod treatment helps to reconstitute the skin, at least partially, with reduced levels of mutations in these cells. Thus, this study contributes to the understanding of the effects of imiquimod at the level of mutagenesis in skin cells, explaining its positive effects in patients with XP, and offering information for clinical improvement and personalized therapies.