dianas 9(2) > González-Carrión y García-Grande

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa08

Estudio celular y molecular de los procesos de muerte programada en líneas tumorales sensibles a agentes citostáticos.

Eulalia González-Carrión^1, 2, a, Aránzazu García Grande²

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Unidad de Citometría de flujo y Separación Celular Instituto Investigación Puerta de Hierro-Segovia de Arana (IDIPHISA).

a. lali.gonzalez@edu.uah.es

Palabras clave: Apoptosis; MGMT; agente citostático; TUNEL; Anexina; MSP

Resumen

La apoptosis es una muerte celular programada (MCP) que mantiene el equilibrio entre supervivencia y muerte. Un correcto funcionamiento de las vías apoptóticas contribuye a mantener la integridad genómica mientras que un defecto en la apoptosis puede derivar en el desarrollo de cáncer. Frecuentemente las células tumorales desarrollan mecanismos moleculares con el objetivo de evadir la apoptosis y adquirir resistencia a los agentes citostáticos mediante la sobreexpresión de proteínas antiapoptóticas como Bcl-2 o la mutación de genes supresores de tumores como p53. La alteración en la función de estas proteínas puede derivar en el silenciamiento de los promotores de genes implicados en la reparación del ADN como MGMT. Actualmente la regulación de la apoptosis se considera una diana terapéutica prometedora para el tratamiento del cáncer, lo que ha llevado al desarrollo de agentes citotóxicos cuya función es inducir apoptosis en células tumorales. En este trabajo se presenta un proyecto para analizar in vitro los efectos biológicos a nivel celular y molecular provocados por los agentes citostáticos camptotecina, rituximab, y nivolumab en líneas tumorales de carcinoma de pulmón, H1299, y linfoma no Hodgkin, RL, mediante el uso de técnicas de cuantificación celular (Anexina V-FITC e IP, TUNEL) y el estudio molecular de conversión por bisulfito y PCR de metilación. Se presentan diferentes ensayos dosis-respuesta que permiten estudiar la apoptosis provocada por estos agentes citostáticos y conocer el estado de metilación del promotor de la enzima MGMT. La evaluación molecular y celular ofrece la posibilidad de entender los mecanismos moleculares desarrollados en las células y determinar la dosis óptima para los diferentes tratamientos. Si los resultados obtenidos son prometedores, en el futuro sería conveniente estudiar el efecto sinérgico entre los agentes, ya que esto podría permitir la mejora y desarrollo de tratamientos que puedan llegar a clínica.

dianas 9(2) > García-Fernández etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa07

Estudio de la regulación de la histona metilasa EZH2 por la proteína tirosina fosfatasa SHP-1 en cáncer de próstata.

Cristina García Fernández, Santiago Ropero Salinas, Begoña Colás Escudero

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. andrecris19971997@gmail.com  b. begona.colas@uah.es

Palabras clave: Cáncer de próstata; SHP-1; EZH2; receptor de andrógenos; AKT; CRPC; LNCaP; VCaP; LNCaP Abl

Resumen

El cáncer de próstata (CP) es uno de los tumores malignos más frecuentes en varones de países desarrollados. La deprivación androgénica es uno de los tratamientos más efectivos para el cáncer de próstata metastásico; sin embargo, con el tiempo, el tumor progresa a una fase independiente de éstos para la que no existe tratamiento. El estudio de los mecanismos moleculares implicados en esta fase de la enfermedad permitirá el desarrollo de nuevas terapias encaminadas a solventar este problema. En este trabajo estudiamos el papel de SHP-1, una tirosina fosfatasa que actúa como regulador negativo de vías de señalización relacionadas con la progresión tumoral, como posible regulador indirecto de EZH2 y su interacción con el receptor de andrógenos (AR) a través de la vía PI3K/AKT para la activación transcripcional de genes diana de este. En primer lugar, se determinará si existe un complejo proteico formado por SHP-1, AKT, EZH2 Y AR mediante ensayos de captura y unión o “pull down” y co-inmunoprecipitación. Posteriormente, el estudio de esta fosfatasa se realizará mediante su silenciamiento por RNA de interferencia con el objetivo de analizar posibles cambios en la actividad de AKT, EZH2 y AR. Además, se realizarán ensayos de proliferación celular con un inhibidor de EZH2 (GSK126) con el fin de determinar si SHP-1 modula su efecto. La existencia de cambios en la actividad de las proteínas o de la efectividad del inhibidor constituyen un paso previo para investigar las consecuencias funcionales de SHP-1 en la progresión del cáncer de próstata.

dianas 9(2) > Frutos-Díaz-Alejo y Earl

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa06

Tratamiento del cáncer de páncreas con ultrasonidos de baja intensidad: una revisión bibliográfica.

Jesús Frutos Díaz-Alejo, Julie Earl

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Grupo de Epidemiología Molecular y marcadores predictores de tumores, Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Carretera de Colmenar Km 9,100. 28034 Madrid, España.

a. jefrudi@hotmail.es

Palabras clave: cáncer pancreático; tratamiento; ultrasonidos; LIUS; estroma; nuevo concepto

Resumen

El cáncer pancreático es una de las principales causas de muerte en Oncología, asociándose normalmente a un mal pronóstico y a una pobre respuesta al tratamiento. Actualmente, su diagnóstico y prevención resulta complicado, debido a la inexistencia de métodos y marcadores biológicos precisos y sensibles para esta enfermedad, y a que el paciente no refiere síntomas claros y específicos. En la mayoría de las ocasiones solo se diagnostica en estadios avanzados del tumor. A lo anterior, se suma un escaso arsenal terapéutico, que suele ir encaminado a paliar los síntomas de la enfermedad. La mayoría de las mutaciones que promueven la carcinogénesis pancreática no son tratables; y, además, el complejo carácter metabólico de las células en este tipo de tumor y el denso estroma que se forma alrededor del mismo impiden la entrada del fármaco y, por consiguiente, su efecto. Así, en nuestra línea de investigación (de tipo “proof of concept”) se presenta una alternativa terapéutica naciente para este tipo de patología mediante el uso de los llamados ultrasonidos de baja intensidad (LIUS, Low Intensity Ultrasounds), de manera totalmente novedosa, estudiando el efecto de dichos ultrasonidos a nivel celular y molecular e intentando extrapolar los resultados a la clínica en beneficio de los pacientes. Este trabajo consiste en una extensa revisión de la literatura sobre los aspectos clave de nuestra investigación: el cáncer de páncreas y sus aspectos clínicos y moleculares, por un lado, y los ultrasonidos, por otro. Como conclusión, se incluye una discusión que relaciona todo el contenido de la revisión teórica con nuestro trabajo y nuestras observaciones experimentales preliminares, así como el futuro de nuestro proyecto y los pasos a seguir en el desarrollo del mismo.

dianas 9(2) > Cook-Calvete etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa04

El potencial terapéutico de las microvesículas en la calcificación de la válvula aórtica.

Alberto Cook Calvete, Paula Reventún, Marta Saura Redondo

Unidad de Fisiopatología, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. mcooky_8@hotmail.com

Resumen

La calcificación valvular es una enfermedad multifacética que representa uno de los principales factores de morbimortalidad cardiovascular en los países desarrollados. Estudios recientes han identificado a las microvesículas como potenciales unidades de comunicación intercelular con la capacidad de iniciar y promover patologias como la calcificación valvular. Sin embargo, las acciones de las microvesículas dependen del fenotipo celular que las libere y del ambiente extracelular, ya que las microvesículas también se liberan en nuestro organismo de forma ubíqua y fisiológica. El contenido proteico o de microRNAs vehiculizados en las microvesículas que pueden inducir diversas respuestas biológicas participando en procesos como la calcificación y diferenciación celular. Por ello, cada vez son más frecuentes las técnologías ómicas realizadas sobre las microvesículas en numerosas enfermedades que revelan su potencial como dianas y herramientas terapeúticas y/o biomarcadores. En este trabajo se describe el papel fisiológico de las microvesículas como vectores transductores de señales y se destaca su rol fisiopatológio en la calcificación de la válvula aórtica. Nuestro laboratorio trabaja con un modelo murino al que se le ha delecionado de forma inducible la quinasa ligada a integrinas específicamente en el endotelio, y se ha observado que estos animales sufren calcificación en la válvula. El objetivo de este trabajo es describir el papel fisiopatológico de las microvesículas plasmáticas generadas tras la deleción de la quinasa ligada a integrinas en el endotelio y encontrar los mecanismos de acción que expliquen los eventos patológicos encontrados en nuestros modelos animales. Finalmente, el análisis del contenido de las MVs, incluyendo los miRNAs potencialmente vehiculizados en ellas, podría identificar nuevos biomarcadores que podrían ser incluso trasladados a la medicina clínica en un futuro.

dianas 9(2) > Carrasco-Rubio y Pérez-Fernández

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa03

Diseño y monitorización de ensayos clínicos oncológicos basados en biomarcadores.

Laura Carrasco Rubio, María Isabel Pérez Fernández

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. CABYC S.L.

a. lauralcr20@hotmail.com

Palabras clave: ensayos clínicos oncológicos; medicina personalizada; biomarcadores; diseños de ensayos clínicos; monitorización de ensayos clínicos

Resumen

Durante los últimos años, los avances en tecnología genómica, conocimiento de la biología tumoral, análisis computacional y descubrimiento de nuevas terapias han permitido adaptar los tratamientos oncológicos a los pacientes en función de los biomarcadores que presentan sus tumores. De esta manera, serán tratados con la terapia que más pueda beneficiarles, lo que se conoce como medicina personalizada. Sin embargo, este rápido crecimiento ha desafiado la capacidad para llevar a cabo ensayos clínicos apropiados y eficientes con este nuevo enfoque personalizado. Por ello, la llegada de la medicina personalizada en oncología ha ido acompañada de la introducción de novedosos diseños de ensayos clínicos, cuyos criterios de inclusión se basan en la presencia de determinados biomarcadores. La realización de ensayos clínicos requiere una estricta regulación basada en consideraciones científicas, éticas y legales, y el procedimiento está muy estructurado. La implementación de estos diseños implica particularidades que hay que tener en cuenta en el proceso de planificación y monitorización de estos ensayos clínicos. En este trabajo se presenta una revisión sobre cómo diseñar y monitorizar ensayos clínicos oncológicos basados en biomarcadores, explicando las características, ventajas y limitaciones de los distintos diseños novedosos actuales, así como los factores que hay que tener en cuenta en cada una de las fases del desarrollo del ensayo clínico para poder potenciar sus beneficios y superar sus debilidades.

dianas 9(2) > Antolínez-Fernández etal

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa02

Papel de la fosfatasa SHP-1 en el cáncer de próstata resistente a la castración.

Álvaro Antolínez Fernández, Santiago Ropero Salinas, Begoña Colás Escudero

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. alvaroantolinez97@gmail.com  b. santiago.ropero@uah.es

Palabras clave: Cáncer de próstata; receptor de andrógenos; CRISPR/Cas9; SHP-1; LNCaP; VCaP

Resumen

El cáncer de próstata (CP) es la segunda causa de muerte por cáncer en hombres en el mundo occidental. Inicialmente, el desarrollo de este tipo de cáncer es dependiente de andrógenos, por ello, el tratamiento convencional consiste en la deprivación androgénica. Aunque se consigue la regresión del tumor, en un alto porcentaje de pacientes progresa hacia formas más agresivas de la enfermedad denominadas cáncer de próstata resistente a la castración (CRPC). Entre los mecanismos por los cuales se desarrolla la resistencia se ha descrito la activación del receptor de andrógenos (AR) a través de vías independientes de andrógenos, el cual se activará, translocará al núcleo y aumentará la expresión de genes relacionados con la supervivencia y proliferación de las células cancerosas. Uno de los principales reguladores negativos de estas vías es la proteína SHP-1, una fosfatasa encargada de desfosforilar los residuos de tirosina de multitud de proteínas de estas vías. En este trabajo nos planteamos conocer mejor el papel de esta fosfatasa en el desarrollo del CRPC y su función sobre el AR. Para ello, silenciaremos SHP-1 mediante la técnica CRISPR/Cas9, una técnica reciente de edición genética, y determinaremos su papel en la fosforilación y actividad del AR, y como afecta a la supervivencia y proliferación de dos líneas celulares del cáncer de próstata con diferente sensibilidad a los tratamientos hormonales. Este estudio tendrá la finalidad de obtener nueva información sobre el papel de esta fosfatasa en fases más agresivas del cáncer con el fin de encontrar nuevas dianas terapéuticas que mejoren los tratamientos actuales de esta enfermedad y, por tanto, la supervivencia de estos pacientes.

dianas 9(2) > Alcón-Calderón y Jiménez-Ruiz

dianas | Vol 9 Num 2 | septiembre 2020 | e202009fa01

Identificación de dianas terapéuticas contra la infección por SARS-CoV-2.

María Mercedes Alcón Calderón, Antonio Jiménez Ruiz

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. meralccal@gmail.com

Palabras clave: SARS-CoV-2; proteína de espiga (S); escisión proteolítica; dominio de unión al receptor (RBD); furina

Resumen

La aparición del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 a finales de 2019 ha resultado en una pandemia internacional debido a la multitud de contagios y muertes documentadas. Los coronavirus provocan enfermedades respiratorias de gravedad gradual, llegando a producir lesiones pulmonares graves e incluso fallo multiorgánico. A pesar de que diferentes tipos de coronavirus han infectado a humanos con anterioridad, es necesaria una investigación en profundidad del SARS-CoV-2 para poder abordar diferentes estrategias terapéuticas frente a la infección que produce. En este artículo, se presentan las características fundamentales del SARS-CoV-2 que favorecen la elevada infectividad y transmisibilidad del virus, así como sus diferencias principales con los coronavirus que le preceden. En este sentido, este virus utiliza el receptor ECA-2 para su entrada en las células y, en el proceso infectivo, es fundamental la participación de una glucoproteína de espiga (S) que se encuentra anclada a la envoltura de SARS-CoV-2. Gracias a varios estudios independientes, se ha podido determinar el mecanismo por el que se produce el reconocimiento entre el virus y su receptor celular, en el que interviene fundamentalmente la proteína S. Asimismo, se ha encontrado que esta proteína alberga un sitio de escisión de furina, una proteasa encargada del procesamiento proteolítico de las subunidades de la proteína S y cuyo papel es primordial para que se produzca la fusión de membranas vírica y celular. Finalmente, en base al estudio realizado, se proponen diversos inhibidores basados en el bloqueo de la interacción virus-receptor y de la fusión de membranas, que se fundamentan en la implicación del dominio de unión con el receptor (RBD) de la proteína S y en la proteasa furina como principal desencadenante del proceso de fusión a través de la escisión proteolítica.