Resumen de Regulación de la expresión génica en células matastáticas de ratón b16f10
En la actualidad el melanoma maligno es uno de los tumores humanos más agresivos, con una incidencia creciente, que produce la mayoría de muertes a causa de la existencia de metástasis resistentes a las terapias convencionales. El desarrollo de la capacidad metastática implica importantes cambios genéticos en las células tumorales alterando la expresión de genes que codifican proteínas que permiten a las células disgregarse del tumor primario, circular por el torrente sanguíneo y dotarse de la capacidad de proliferar en los órganos diana. Para ello, las células tumorales tienen que sobreponerse a diferentes tipos de estrés, producidos por las células del sistema inmune o del endotelio vascular. Entre estos destaca el daño celular por estrés nitrosativo (por NO) y oxidativo (por H2O2), generado por estas células como mecanismo defensivo, durante la metástasis, al reconocerlas como extrañas.
La hipótesis de partida del trabajo de investigación, se basa en la idea de que el conocimiento de los cambios de expresión de estos genes, y los mecanismos por los que se regulan los mismos, permitiría influir en el futuro en los tratamientos clínicos, para reducir la implantación metastática y la proliferación de las células de melanoma.
Las células de melanoma de ratón B16F10, elegidas como modelo de estudio dada su elevada capacidad metastática, al ser tratadas con H2O2/NO, muestran cambios en la expresión de genes relacionados con invasividad, angiogénesis, apoptosis, proliferación o transducción de señales, entre otros, como lo muestran los estudios de expresión global usando micromatrices de DNA de Affimetrix. El análisis bioinformático con el programa MatInspector (Genomatrix), de los promotores de estos genes, identifica sitios potenciales de unión de los factores CREB, NFkB, C/EBPbeta y c-MYC. Los factores CREB, C/EBPbeta, c-MYC y NFkB están implicados en la activación génica de varios de estos genes, como lo muestran los ensayos de inmunoprecipitación de fragmentos de cromatina (ensayo ChIP). En la activación de los genes se reclutan además las histonas acetiltransferasas (HAT) p300, PCAF y GCN5, y se disocian los complejos histona desacetilasa (HDAC) SIN3A/HDAC1/HDAC2 y NCoR/HDAC3, lo que produce cambios en los niveles de acetilación de las histonas y el reclutamiento de la maquinaria transcripcional conteniendo la RNA polimerasa II (análisis RNApol ChIP). Los inhibidores de las HDAC, ácido valproico y tricostatina A, inhiben la proliferación in vitro de B16F10 a concentraciones clínicas relevantes, e inhiben la expresión de algunos de los genes implicados en invasividad o angiogénesis. Esta inhibición de la expresión se produce mediante el bloqueo del reclutamiento de C/EBPbeta y p300, la fosforilación de CREB o la disociación de SIN3A/HDAC1/HDAC2. Estos genes, que se activan significativamente in vivo durante la invasión metastática de B16F10 en hígado, son relevantes en la capacidad metastática del melanoma ya que el silenciamiento funcional con shRNA específicos reduce la capacidad metastática de B16F10 en ensayos in vitro en matrigel.
Una potencial terapia para un futuro tratamiento del melanoma necesitaría probablemente de tratamientos combinados utilizando algunos inhibidores de HDAC, como la tricostatina A, otros reguladores epigenéticos, como los inhibidores de metilasas de DNA, el silenciamientos funcional de uno o varios de los genes que hemos descrito en este trabajo, y de las terapias actualmente utilizadas en el tratamiento de esta enfermedad, como la quimioterapia, la bioterapia o la radioterapia. Este tratamiento combinatorio podría reducir significativamente la importante tasa de mortalidad característica de ese tipo de cánceres de piel.
