Nuevos biomarcadores y dianas terapéuticas en cáncer colorrectal metastásico

Resumen

El cáncer colorrectal (CCR) es el cuarto cáncer más mortal a nivel mundial, debido al desarrollo metastásico de la enfermedad. Por esta razón, parte de los esfuerzos se focalizan en la predicción y el tratamiento de la metástasis de CCR. Las células metastásicas sufren una serie de alteraciones que les permiten colonizar, sobrevivir y proliferar en órganos distales. Actualmente, no se conocen con exactitud los mecanismos moleculares ni las proteínas responsables de la colonización metastásica de las células tumorales de colon. Recientemente, nuestro laboratorio identificó a CDH17 e IL13R¿2, y los mecanismos moleculares a través de los cuales son necesarias para la colonización hepática de células de CCR. Para la búsqueda de biomarcadores se utilizan técnicas ¿ómicas¿, que permiten identificar y cuantificar numerosos genes o proteínas en muestras biológicas complejas. Nuestro laboratorio ha utilizado estas técnicas, identificando un total de 43 antígenos asociados a tumor que podrían funcionar como biomarcadores de CCR. Estos avances son de gran importancia, ya que hay pocas proteínas descritas como biomarcadores de CCR. En este contexto, el trabajo desarrollado en esta Tesis Doctoral ha pretendido avanzar en el conocimiento de los mecanismos implicados en la metástasis de CCR, con el fin último de encontrar nuevos biomarcadores y dianas terapéuticas de la metástasis de esta enfermedad. Mediante la utilización de herramientas de proteómica cuantitativa, hemos caracterizado los mecanismos alterados en la metástasis de CCR, observando alteraciones en más procesos biológicos de los descritos hasta ahora, como metabolismo de lípidos y glicoproteínas y localización proteica sub-celular, entre otros. Por otro lado, hemos identificado una serie de potenciales biomarcadores de la metástasis de CCR, cuya sobre-expresión se relaciona con peor supervivencia a la enfermedad. Dentro de las proteínas desreguladas en la metástasis de CCR se encontraban LOXL1 y PAUF. LOXL1 es una proteína de matriz extracelular, necesaria para la colonización pulmonar de células de cáncer de mama. Aquí observamos que LOXL1 se sobre-expresa en el secretoma de células altamente metastásicas de CCR KM12L4, que particularmente, metastatizan a pulmón. Además, observamos que LOXL1 está involucrada en procesos pro-metastásicos como adhesión e invasión celular, y encontramos, gracias al estudio de su interactoma, que participa en otros procesos como la vía de señalización de Wnt o la regulación del transporte celular. Por otro lado, identificamos a PAUF como una proteína cuya expresión disminuye en el tumor primario para posteriormente aumentar en la metástasis hepática de CCR. Observamos que PAUF se localiza en el núcleo y citosol, distribuyéndose de manera muy similar a APC. Además, su silenciamiento provoca aumento del tamaño nuclear, desplazamiento del perfil de ciclo celular, errores en las mitosis, diminución de la proliferación celular, así como gran inestabilidad cromosómica, sugiriendo su participación en el checkpoint mitótico. El análisis de su interactoma corroboró esta función, identificándose numerosas proteínas pertenecientes al checkpoint mitótico, entre las que se encontraba APC. La expresión de APC disminuye después del silenciamiento de PAUF, y se acompaña de una disminución de la expresión de E-cadherina, y un aumento de ß-catenina nuclear, sugiriendo que la pérdida de PAUF podría promover la transición epitelio-mesénquima y la progresión tumoral de CCR. Por último, observamos que el silenciamiento de PAUF sensibiliza a células de CCR deficientes en APC al tratamiento con determinados tipos de drogas, como por ejemplo, el taxol. En definitiva, en esta Tesis Doctoral hemos ampliado el conocimiento de los mecanismos alterados en la metástasis de CCR, identificando, además, una serie de proteínas como potenciales biomarcadores de la enfermedad. Además, hemos caracterizado por primera vez el papel de LOXL1 y PAUF en CCR.