Mecanismo de acción de un áptamelo frente a MNK1 en cáncer de mama
- Autores: Raquel Ferreras Martín
- Directores de la Tesis: María Elena Martín Palma (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Maria Cristina Sanchez Garcia (presid.), Macarena Hernández Jiménez (secret.), Bruno Sainz Anding (voc.), Purificación Fortes (voc.), Julie Earl (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina por la Universidad Complutense de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
- Resumen
El cáncer de mama es el tipo de cáncer diagnosticado con mayor frecuencia con una incidencia estimada de 2.3 millones de nuevos casos en el año 2020 y 685000 fallecidas. Los avances en las técnicas de diagnóstico y el desarrollo de nuevas terapias han mejorado el pronóstico para un elevado número de pacientes, aunque actualmente se carece de estrategias clínicas efectivas frente a algunos subtipos de cáncer más agresivos y para los estados metastásicos. Por ello, continúa siendo necesaria la búsqueda de proteínas diana implicadas en progresión tumoral y el desarrollo de nuevos fármacos que permitan abordar de manera más efectiva el tratamiento del cáncer de mama.
Las proteínas quinasas que interaccionan con MAP quinasa (MNKs) son activadas por ERK y p38, por lo que responden a una amplia variedad de estímulos extracelulares. En humanos, las MNKs están codificadas por dos genes (MKNK1 y MKNK2) que producen dos isoformas por splicing alternativo: MNK1a/MNK1b y MNK2a/MNK2b. Su sustrato mejor caracterizado es el factor de iniciación de la traducción eIF4E, aunque también se ha relacionado su actividad con la fosforilación de otras proteínas como hnNRPA1, Spry2, PSF, o cPLA2 y con la regulación de la actividad de mTORC1. Las MNKs se encuentran sobreexpresadas en distintos tipos tumorales y participan en desarrollo tumoral y metástasis a través del control de los niveles y actividad de proteínas implicadas en apoptosis (MCL1, XIAP, survivina), proliferación (Ciclinas, CDKs, c-Myc, b-catenina), migración y transición epitelio mesénquima (ZEB1, Snail, MMPs, NDRG1, NODAL, ANGPTL4), angiogénesis (VEGF) y respuesta inmune e inflamación (IL-6, IL-1a, IL-8, TNFa, CCL2, CCL7, MCP-1).
Los aptámeros son ácidos nucleicos de cadena sencilla (RNA o DNA) que se unen de forma estable y con una alta afinidad a una diana gracias a su capacidad para adquirir estructuras tridimensionales, lo que les convierte en herramientas con un alto potencial terapéutico y con ciertas ventajas sobre los anticuerpos. El aptámero apMNKQ2 frente a MNK1, seleccionado y caracterizado en nuestro laboratorio, es capaz de inhibir procesos de proliferación, migración e inducir apoptosis en líneas de cáncer de mama y reduce el tamaño tumoral en un modelo ortotópico de cáncer de mama triple-negativo en ratones.
Con el objetivo de determinar el mecanismo de acción de apMNKQ2, se ha estudiado el efecto del aptámero sobre los sustratos de MNK y proteínas reguladas por ésta en rutas claves de apoptosis, proliferación y migración y se ha realizado un análisis del proteoma y transcriptoma para determinar de forma global los procesos biológicos alterados.
En este trabajo se ha demostrado que apMNKQ2 disminuye el estado de fosforilación de eIF4E en paralelo a una disminución de los niveles de MNK1a y MNK1b, pero no afecta a otros sustratos como hnRNPA1 o spry2 ni a la actividad de mTORC1, a pesar de presentar un efecto sinérgico sobre la inhibición de la viabilidad celular con everolimus, inhibidor alostérico de mTORC1. A nivel de las proteínas reguladas por MNK, apMNKQ2 produce una disminución temprana de los niveles de las proteínas XIAP y MCL1 y modifica el estado de fosforilación de CDK2 y NDRG1, mientras que a tiempos más largos reduce los niveles de las proteínas ciclina D1, Beta-catenina, CDK2 y ZEB1.
En un modelo de inducción de la transición epitelio mesénquima por TGFb, apMNKQ2 es capaz de reducir la migración y la invasión celular, de acuerdo con la disminución de factores de transcripción y marcadores mesenquimales. Además, el incremento en la fosforilación de la cofilina y la actividad de SGK1 inducidas por apMNKQ2 se han relacionado directamente con su actividad antimigratoria.
Por último, los estudios del proteoma y del transcriptoma han demostrado la alteración de proteínas y genes relacionados con metabolismo, citoesqueleto, proteostasis, angiogénesis, inflamación o migración, así como un conjunto de factores de transcripción relevantes en progresión tumoral.
