Resumen de Funciones de p21 en la regulación génica y en la apoptosis por inhibidores de tirosina-quinasa : estudio en modelos de cáncer colorectal y leucemia mieloide
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Trabajos comparativos realizados en una línea celular isogénica derivada de HCT116 (HCT116p21-/-) han servido para describir el papel de p21 como protector de la apoptosis contra distintos tipos de fármacos y estímulos. Nosotros nos preguntamos si p21 tmabién protegería de la apoptosis inducida por fármacos no genotóxicos como son los inhibidores tirosina quinasa (imatinib y gefitinib), utilizados en la terapia contra el cáncer. Nosotros hemos encontrado que las células deficientes en p21 son más sensibles a los inhibidores tirosina-quinasa que las células parentales. Sin embargo, la expresión inducible de p21 en HCT116p21-/-, no rescata a las células de la hipersensibilidad a imatinib y adriamicina. Además, la represión de la expresión endógena de p21 en HCT116WT por c-Myc o por el silenciamiento con siRNA, no incrementa la sensibilidad de las células parentales (HCT116WT) a fármacos tirosina-quinasa. Nosotros hemos encontrado que las células HCT116p21-/- presentan mayor expresión, actividad y estabilidad de la proteína p53, comparando con las células parentales. Además, la expresión de un dominante negativo de p53 o el silenciamiento de la expresión de p53 en HCT116p21-/- rescata a las células del fenotipo hipersensibles a imatinib y adriamicina. Asimismo, las líneas deficientes en p21 de muestran mayores niveles de actividad de las proteínas tirosina-quinasa como son c-Abl, c-Src, AKT y ERK1/2.
Nosotros concluimos que la apoptosis mediada por imatinib es parcialmente dependiente de p53 en la línea celular HCT116p21-/- y que la alta actividad de p53 y no la ausencia de p21, es el principal mecanismo por el cual las células HCT116p21-/- son hipersensibles a fármacos tumorales. Por lo tanto, muchas de las conclusiones extraídas del papel de p21 en apoptosis en el modelo celular HCT116p21-/- deberían ser revaluadas. Sin embargo, realizamos otro estudio independiente en una línea celular derivada de leucemia mieloide crónica (K
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This PhD project focused on describing two main functions of p21Waf1/Cip1; its role as an inhibitor of apoptosis in colorectal cancer and leukaemia cells and its unknown role as a gene regulator in human leukaemia cells.
The apoptotic role described in my research in chronic myeloid leukaemia cells (K562) showed that p21 conferred resistance to induced apoptosis by Imatinib, a drug widely used in cancer therapy. Surprisingly, the studies carried out in colorectal cancer cells showed that the hypersensitivity of p21 deficient cells to genotoxic and non-genotoxic-drugs was independent from p21Cip1. We strongly suggested that the role of p21 in colon cancer cell apoptosis should be re-evaluated. Furthermore, this project allowed me to study a previously uncovered role of p21CIP1 as transcriptional repressor adding valuable information in the literature. Notably we described a role of p21Waf1/Cip1 as transcriptional modulator of a relevant number of genes controlling S phase and mitosis. Finally, mutational analysis in K562 cells showed that the N-terminal region of p21 is required for repression of gene expression.
