Identificación de biomarcadores asociados a la progresión del cáncer de próstata
El cáncer de próstata es la enfermedad oncológica más diagnosticada y la tercera causa de muerte por cáncer en la población masculina de Argentina, mientras que a nivel mundial es la segunda en incidencia y la quinta causa de muerte por cáncer en hombres. Presenta un amplio espectro de manifestaciones clínicas; cuando se encuentra localizado es mayoritariamente curable pero, al expandirse a tejidos extraglandulares, el pronóstico de cura disminuye drásticamente, teniendo a las metástasis óseas como principal causa de muerte. Las células metastásicas de los tumores prostáticos presentan tropismo preferencial por el hueso, sitio en el cual se establecen aproximadamente el 90% de sus tumores metastásicos. Allí, las células tumorales interactúan con el microambiente óseo y provocan un desbalance en el proceso fisiológico de remodelación, que requiere una actividad perfectamente coordinada entre los osteoclastos y los osteoblastos para llevar adelante la degradación y la formación de tejido óseo de manera equilibrada. Si bien se demostró que las células óseas liberan factores que favorecen el crecimiento y la sobrevida de las células tumorales prostáticas y que esa interacción, a su vez, promueve la progresión metastásica, aún no se conoce por completo la naturaleza molecular de ese diálogo entre ambos tipos celulares. En la actualidad, a pesar de ser posible la detección temprana de los tumores prostáticos, continúa siendo un desafío poder predecir con precisión el riesgo de progresión y, por ende, determinar el tipo de tratamiento adecuado para cada paciente en particular. Al momento del diagnóstico, el predictor de referencia es la estadificación desarrollada por la Sociedad Internacional de Patología Urológica (ISUP), que se basa en la puntuación histológica de Gleason. El puntaje ISUP ofrece mejoras respecto de la puntuación de Gleason original; sin embargo, no resulta suficiente para pronosticar con certeza el curso de la enfermedad en una alta proporción de pacientes, siendo necesario encontrar nuevos biomarcadores que permitan agregar valor predictivo a los parámetros clínico-patológicos ya utilizados. En los últimos años, cobró mayor relevancia el estudio de las vesículas extracelulares, evidenciándose que están involucradas en las diferentes etapas de la progresión tumoral. En particular, los exosomas son un tipo de vesículas extracelulares pequeñas con biogénesis endocítica, que están presentes en los fluidos corporales y suelen ser un reflejo de sus células de origen. El contenido de estas vesículas incluye proteínas, lípidos, ADN y distintos ARNs. En consecuencia, los exosomas emergen como potenciales nuevos biomarcadores de diagnóstico, pronóstico y seguimiento de la enfermedad a través de métodos poco invasivos como las biopsias líquidas. Con estos antecedentes, se planteó la hipótesis que los tumores prostáticos liberan exosomas que transportan biomoléculas que acondicionan el nicho metastásico óseo. Por lo tanto, el objetivo general de esta tesis fue estudiar la comunicación intercelular entre las células tumorales prostáticas y las células óseas, centrándose en la comunicación a través de vesículas símil exosomas (ELVs, exosome-like vesicles), e identificar mecanismos moleculares involucrados en esta interacción intercelular. Empleando un ensayo de co-cultivo indirecto entre células tumorales prostáticas PC3 y células precursoras óseas MC3T3 (preosteoblásticas) o Raw264.7 (preosteoclásticas), se pudo evidenciar un potencial tráfico de vesículas extracelulares desde las células PC3 hacia las células óseas. Luego, se procedió a aislar estas vesículas a partir de medios condicionados de mono-cultivos de PC3; las cuales pudieron ser caracterizadas como ELVs mediante microscopía electrónica de transmisión, citometría de flujo y Western Blot. Posteriormente, se incubaron las células precursoras óseas (MC3T3 o Raw264.7) con las vesículas aisladas de PC3, observándose cambios morfológicos y en el perfil transcripcional. Además, se realizó un análisis bioinformático a partir de datos transcriptómicos de repositorios públicos (GSE109356, GSE117744 y GSE35813) en los que se analizó el contenido de microARNs (miRNAs) de ELVs de PC3. Se determinó cuáles eran los 100 miRNAs más abundantes en cada conjunto de datos y se identificaron los 16 miRNAs comunes a los tres conjuntos. El análisis de ontología génica de los 16 miRNAs junto con sus ARNs mensajeros (mRNAs) blanco, determinó que se encuentran asociados a inflamación, regeneración ósea, transición epitelio-mesenquimal, adhesión celular y vías de señalización en cáncer, entre otras. También se evaluó el contenido de ARNs de las ELVs derivadas de PC3 por arrays de expresión, focalizando el estudio en los 30 lncRNAs más abundantes, cuyos mRNAs blanco se encuentraron involucrados en vías relacionadas con modificaciones de la cromatina, regulación de la transcripción y la traducción, degradación del ARN, proteólisis, diferentes tipos de uniones intercelulares, adhesión celular y procesos metabólicos, entre otros. Por otro lado, se analizaron datos transcriptómicos de vesículas extracelulares aisladas de plasma de pacientes con cáncer de próstata y de hombres sanos (GSE71008). Al comparar la abundancia de los ARNs contenidos en las vesículas de ambos grupos, se encontraron 6 ARNs no codificantes largos (lncRNAs), 9 miRNAs y 15 mRNAs con abundancia diferencial. Además de ser candidatos interesantes a biomarcadores de diagnóstico de la enfermedad, se observó que estos ARNs están involucrados en múltiples procesos de gran importancia en el hueso, sugiriendo un rol de estas vesículas extracelulares en la preparación del nicho metastásico óseo. Para evaluar si también podrían tener utilidad como indicadores de progresión de la enfermedad, se utilizaron los datos de 482 tumores primarios de TCGA-PRAD, encontrando una firma de lncRNAs y mRNAs que presenta una asociación significativa con el tiempo de sobrevida libre de progresión de los pacientes y permite aumentar el valor predictivo del sistema de estadificación ISUP para determinar el riesgo de progresión de cada paciente. En síntesis, este trabajo permitió ampliar el conocimiento sobre los efectos de las ELVs derivadas de células tumorales prostáticas PC3 sobre las células óseas y el rol que podrían tener en la preparación del nicho metastásico. También se identificaron perfiles de ARNs que permitirían mejorar el diagnóstico y agregar valor predictivo al parámetro de referencia utilizado para la predicción del riesgo de progresión del cáncer de próstata.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Subjects: | CANCER DE PROSTATA, METASTASIS OSEA, VESICULAS EXTRACELULARES, EXOSOMAS, ARNs, PROSTATE CANCER, BONE METASTASIS, EXTRACELLULAR VESICLES, EXOSOMES, RNAs, |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7397_Cascardo http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n7397_Cascardo_oai |
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