dianas 10(1) > de-Miguel-García etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103a10

Estudio del papel de la DNA polimerasa Theta en la progresión del cáncer de próstata y su relevancia como diana terapéutica.

Irene de Miguel García^a, José M. Mora-Rodríguez, María Couto Muga, Nieves Rodriguez Henche, Inés Díaz-Laviada, Pedro A.. Mateos-Gómez

Departamento de Biología de Sistemas, Universidad de Alcalá. 28871, Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. irenedemiguelgarcia@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Cáncer de próstata resistente a la castración (CPmRC); roturas de la doble hebra (DSB); unión de extremos no homólogos alternativa (A-NHEJ); DNA Polimerasa Theta (POLθ); estrés replicativo.

Resumen

El cáncer de próstata (CP) es el segundo cáncer más diagnosticado y la quinta causa de muerte por cáncer en la población masculina. Hay pacientes que presentan enfermedad metastásica en el momento del diagnóstico (CPm) y otros progresan hacia ese estadio durante el tratamiento. Se desconocen todos los mecanismos específicos implicados, sin embargo, la señalización continua del receptor de andrógenos se considera fundamental para su desarrollo, motivo por el que es la diana de los tratamientos actuales. A pesar de su eficacia, los tumores adquieren resistencia alcanzando un estado conocido como cáncer de próstata resistente a la castración (CPmRC), forma letal de la enfermedad.

Un factor crítico implicado en la resistencia al tratamiento es la heterogeneidad tumoral. La integridad del genoma se ve comprometida por el daño que sufre el ADN, y sobre todo por las roturas de la doble hebra (DSB). En respuesta se activan vías de reparación como la unión de extremos no homólogos alternativa (A-NHEJ), en la que interviene la DNA Polimerasa Theta (POLθ). Esta polimerasa se sobreexpresa en algunos tumores, correlacionándose con peor pronóstico y respuesta al tratamiento. Nuestros resultados junto con otros sugieren que POLθ está sobreexpresada en CP, siendo necesaria para la supervivencia de las células tumorales. Nuestra hipótesis es que las alteraciones genéticas en el CP favorecerían el uso de la reparación de DSB por A-NHEJ, pudiendo considerar su inhibición como tratamiento en este tipo de tumores, tanto de las formas más letales de la enfermedad, como de aquellos estadios previos que evitarían la adquisición de resistencia.

Por otra parte, la sobreexpresión del oncogén N-Myc se ha relacionado con la progresión del mCRPC con fenotipo neuroendocrino. N-Myc favorece el inicio de la replicación y el estrés replicativo, así como el aumento de la proliferación celular. Recientemente, se ha mostrado que Polθ media reparaciones atenuando el estrés replicativo y facilita el reinicio en las horquillas de replicación. Para determinar si Polθ protege a las células de CP del estrés replicativo proponemos usar las líneas celulares LNCaP y PC3 sometidas a estrés replicativo, inducido por el tratamiento con Hidroxiurea, Camptotecina y Etopósido. Ambas líneas celulares serán infectadas con un shRNA contra Polθ para comparar el resultado con un shControl. Analizaremos la supervivencia con un ensayo colorimétrico tras la exposición a los fármacos.

dianas 10(1) > Mora-Rodríguez etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103a09

Aplicación de la espectroscopía de Raman para la caracterización de marcadores tumorales en cáncer de próstata.

José M. Mora-Rodríguez, Yuliia Fatych, Irene de Miguel García, María Couto Muga, Nieves Rodríguez Henche, Inés Díaz-Laviada, César Menor-Salván, Pedro A . Mateos-Gómez

Universidad de Alcalá. Facultad de Medicina. Departamento Biología de Sistemas. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular.

a. josem.mora@uah.es

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Raman; Cáncer de Próstata; Diagnóstico; Biomarcadores

Resumen

Existen diferentes factores que inducen lesiones en el DNA, siendo las roturas de doble cadena (DSB) las más peligrosas debido a que ambas cadenas de DNA se rompen posibilitando la aparición de inestabilidad genómica y alteraciones genéticas cuando se reparan incorrectamente. Estas alteraciones genéticas pueden conllevar a la aparición de cáncer y a su progresión. Uno de los cánceres más frecuentes en la población mundial es el cáncer de próstata (PC), para el que se necesita una mejora urgente de los métodos de detección y diagnóstico, así como para resolver los problemas asociados a la toma de biopsias para los análisis. Esto es debido a que el método actual de detección se basa en el antígeno prostático específico (PSA), un marcador tumoral de PC, que no es muy preciso para determinar el estadio de los tumores ya que varía con la edad y el estado de salud del paciente. En la actualidad se está observando un incremento en el uso de la espectroscopía de Raman para detectar la presencia de células tumorales y diferentes metabolitos en biopsias líquidas, debido a ser un método no invasivo, barato y fiable para el análisis de este tipo de muestras. Las alteraciones genéticas más comunes en tumores primarios de PC son la fusión de un gen regulado por andrógenos y el factor de transcripción ERG (TMPRSS2-ERG), y mutaciones en el gen SPOP (proteína POZ tipo Speckle), que está mutado en el 10-15% de los PCs. En los PCs más avanzados, los genes más alterados son PTEN (homólogo de fosfatasa y tensina) implicado en la inhibición de la vía de supervivencia PI3K-AKT-mTOR; Retinoblastoma 1 (RB1) y MYCN, que conducen a la adquisición de resistencia a los tratamientos actuales y a la aparición de un fenotipo neuroendocrino. Por tanto, el objetivo de este trabajo es determinar si el análisis comparativo de los espectros de Raman puede correlacionarse con variaciones específicas de marcadores moleculares en las células de PC alteradas genéticamente.

dianas 10(1) > Santos etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103a08

Análisis de la variabilidad genética de KIR3DL2 en linfoma cutáneo de células T (SS y MF-t).

Adrián Santos, Paloma Martín, Belén Navarro, Irma Zapata, Carlos Vilches, Natalia Gómez-Lozano

1. Instituto de Investigación Sanitaria Puerta de Hierro Segovia de Arana (IDIPHISA).  2. Hospital Universitario Puerta de Hierro Majadahonda.  3. Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC).

a. asantos@idiphim.org

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: micosis fungoide; síndrome de Sézary; KIR; KIR3DL2

Resumen

Introducción: KIR3DL2 es un miembro inhibidor de la familia de los receptores KIR y se expresa típicamente en las células asesinas naturales (Natural Killer cells, células NK) y en una población minoritaria de células T CD8+. Sus ligandos conocidos hasta la fecha son las moléculas de HLA de clase I, HLA-A3 y A11 y la cadena pesada libre de HLA-B27. Además de las moléculas de HLA, KIR3DL2 es capaz de unir motivos CpG del ADN en los endosomas para la activación vía Toll-like receptor 9 (TLR9). Es un receptor con características estructurales y funcionales únicas dentro de su familia. Genéticamente presenta también importantes diferencias respecto a los otros miembros: es muy polimórfico, tiene secuencias reguladoras únicas y lo más reseñable es que es uno de los pocos genes ubicuos en el complejo genético KIR que se caracteriza por tener una gran variabilidad en su composición de genes. La expresión de KIR3DL2 es una característica molecular de algunos linfomas cutáneos de células T (LCCT) como el síndrome de Sézary (SS) y la micosis fungoide transformada (MF-t). En estos LCCT, las células T CD4+ tumorales cutáneas y circulantes expresan KIR3DL2 de forma aberrante, pero su implicación en la etiopatogenia de estas enfermedades y los mecanismos responsables de dicha expresión son desconocidos. Nuestro objetivo es estudiar la variabilidad genética de KIR3DL2 y su posible implicación en los LCCT.

Material y Métodos: realizamos un estudio casos-control sobre una cohorte de muestras de ADN de sangre de 13 individuos con LCCT (SS y MF-t) y una serie de individuos sanos de la misma área geográfica. El sistema de tipificación de KIR3DL2 ha sido diseñado por el grupo y se realiza mediante la amplificación de tres fragmentos del gen por PCR convencional, seguido de un análisis de SNPs de la región codificante por SBT. Las diferencias de las frecuencias de los polimorfismos y las distribuciones genotípicas de KIR3DL2 se calcularon utilizando la prueba χ² de Pearson.

Resultados: las frecuencias genotípicas del polimorfismo 1190 C>T (rs3745902 SNP) en la región que codifica para el dominio ITIM de KIR3DL2 de la serie control son similares a las descritas en poblaciones de ascendencia europea. Los pacientes con SS/MF-t muestran mayor frecuencia del polimorfismo 1190 C>T de KIR3DL2 en comparación con la serie control (77% vs 45%, p= 0,0455).

Conclusión: en nuestro estudio el polimorfismo 1190 C>T (rs3745902 SNP) de KIR3DL2 es un factor genético de riesgo asociado al desarrollo de SS/MF-t. La realización de estudios de expresión de KIR3DL2 nos permitirá profundizar en el papel funcional de esta asociación.

dianas 10(1) > Huertas etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103a07

Exosomal matrix metalloproteinases 2 and 9 in Prostate Cancer.

Raquel Huertas, Laura Muñoz, María Isabel Arenas, Irene de los Dolores Román, Ángeles Sanchís, Ana María Bajo

Universidad de Alcalá.

a. huertas.raquel.1n@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Keywords: Prostate cancer; Exosomes; Matrix metalloproteinases; Liquid biopsy

Abstract

Prostate Cancer (PCa) is the second most frequent type of cancer in men around the globe, with an incidence of 1,3 million cases in 2018 and it’s expected to be increased by 79,8% in 2040. Most of the cases are multifocal adenocarcinomas and their differentiation and progression shows an important heterogeneity: while some will stay asymptomatic and localized, some others will spread and cause metastasis, event related to most cases of death due to PCa.
The diagnosis is based on the histological characteristics observed in needle biopsies or radical prostatectomy, using the Gleason Score. Furthermore, the current biomarker, the prostate-specific antigen (PSA), shows poor specificity, which leads to frequent false positive and unnecessary medical interventions. It urges to find a method to distinguish PCa patients from not PCa ones, but it is also essential a parameter that discriminates aggressive tumours from latent ones.
Exosomes are one type of extracellular vesicles, characterized by a diameter of 30-150 nm produced by all types of human cells and they can be found in human fluids, such as blood or urine. In PCa, exosomes contribute to cell transformation, angiogenesis and tumour progression, due to the molecular mediators they carry. Matrix metalloproteinases 2 and 9 (MMPs 2 and 9) are zinc and calcium-dependent endopeptidases that break down extracellular matrix proteins. They are related to aggressive PCa phenotype and they are carried by exosomes.
We suggest that MMP2 and 9 can be used as biomarkers of PCa in liquid biopsy, such as urine. This biochemical analysis of urine samples will be complemented by the immunohistochemistry analysis of needle prostate biopsies. Finally, we will study the effect of isolated exosomes on the neurodifferentiation of androgen-dependent prostate cancer cell line (LNCaP).
Urine and needle biopsies samples were provided by Urology Service of University Hospital Principe de Asturias . Urine samples were processed in order to isolate exosomes. Biochemical analysis, such as Zymography or Western blotting, were performed with non-cancer and cancer samples. Alongside, immunohistochemistry (IHC) study of the expression of several molecules, such as prostatic specific membrane antigen (PSMA) or MMPs, in needle biopsies was conducted. Eventually, LNCaP cells were treated with isolated exosomes from urine of non-cancer and cancer patients.
Preliminary results showed: 1) a higher expression of PSMA in apical cytoplasm of Gleason 6 epithelial cells as compared to non-cancer samples; 2) LNCaP cells treated with exosomes from patients with cancer showed an increment in the percentage of the neuroendocrine differentiation.
In order to complete this research, we will continue examining more urine samples, complete more IHC with different Gleason score and replicate cell culture experiments in the following weeks.

dianas 10(1) > Fatych etal

dianas | Vol 10 Num 1 | marzo 2021 | e202103a06

Fingerprinting metabólico de biopsias líquidas y caracterización de nuevos biomarcadores de cáncer. Aplicación en el diagnóstico temprano y no invasivo de cáncer de próstata.

Yuliia Fatych, Ana María Bajo Chueca, Ángeles Sanchís Bonet, César Menor-Salván

1. Departamento Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, Madrid.  2. Departamento de Urología, Hospital Universitario Principe de Asturias (HUPA), Madrid.

a. yuliia.fatych@gmail.com

VI Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2021.
29 de marzo a 30 de abril, 2021. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Keywords: Prostate cancer; Raman spectroscopy; Metabolic fingerprinting; Silver nanoparticles

Abstract

A nivel mundial, el cáncer de próstata (CaP) es el segundo tipo de cáncer más incidente en hombres. En España, se sitúa como la primera causa de cáncer en varones. El diagnóstico de CaP suele establecerse en pacientes con síntomas previos. Sin embargo, muchos hombres no experimentan sintomatología alguna y por tanto, sin un proceso de cribado adecuado, no serán conscientes de su enfermedad. Los procesos actuales de cribado consisten en la medición del Antígeno Prostático Específico (PSA) en sangre. Niveles elevados suelen relacionarse con CaP, pero también pueden ser causados por prostatitis o hiperplasia benigna de próstata. Además, sujetos sin ninguna de las anteriores patologías pueden ser clasificados como falsos positivos. Otro posible cribado es el examen rectal digital, una prueba anatómica de limitada especificidad y una baja sensibilidad. Debido a ello, el criterio diagnóstico definitivo se realiza gracias a la biopsia de la glándula. Esta última prueba es invasiva y dolorosa, relacionada con infecciones, hemorragias, así como falsos negativos, por lo que el diagnóstico final suele confirmarse tras varias intervenciones de este carácter. Por estas razones, los métodos actuales de screening son insuficientes para un buen diagnóstico de CaP.

El objetivo de este estudio consiste en identificar biomarcadores proteicos o perfiles metabólicos, característicos de CaP desde el punto de vista diagnóstico y pronóstico. De esta manera, se podría desarrollar una tecnología transferible a uso clínico, que permita identificar CaP tempranamente y de modo no invasivo, con alta eficiencia y mínimo coste, y a su vez diferenciarla de otras patologías prostáticas.

Para ello, se utilizará la Espectrometría Raman, una técnica que estudia la dispersión de la luz en su interacción con la materia. Dependiendo de la naturaleza de las vibraciones moleculares se consigue obtener información de la estructura molecular, la composición y las interacciones intermoleculares. Sin embargo, la concentración de algunos de los metabolitos de las muestras está por debajo del límite de detección de la dispersión Raman. Por lo tanto, su análisis se acrecienta con métodos de amplificación como la dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS). Dicha técnica amplifica las vibraciones moleculares gracias al uso de coloides metálicos (del tipo nanopartículas de Ag). Gracias a esta metodología podremos conseguir un fingerprinting metabólico de la muestra, es decir, la identificación global de todos los metabolitos detectables en ella. Esta información será usada estadísticamente para diferenciar sujetos sanos, sujetos con CaP, y sujetos con otras patologías prostáticas.