Caracterización de células stem tumorales de melanoma cutáneo

• Autores: Madorsky Rowdo, Florencia Paula
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Mordoh, José
• Materia: MELANOMA; CELULAS STEM TUMORALES; BRAF; PLX4032; GDC-0973; PLASTICIDAD FENOTIPICA; MELANOMA; CANCER STEM CELLS; BRAF; PLX4032; GDC-0973; PHENOTYPIC PLASTICITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El objetivo del presente trabajo de Tesis fue caracterizar las células stem tumorales demelanoma cutáneo, en particular si las células obtenidas luego del tratamiento con inhibidores dela vía de MAPK presentan características de células stem tumorales. En primer lugar se analizó la expresión de CD271 y CD133, marcadores de células stemtumorales de melanoma, en líneas celulares de melanoma humano y en biopsias de pacientes demelanoma metastásico y se encontró que la expresión de los mismos no permite identificar unapoblación con características de células stem tumorales. Con el objetivo de enriquecer en célulascon características stem tumorales, y considerando que entre las propiedades que se le atribuyena esta población se encuentra la resistencia a drogas, se estudió el efecto del tratamientoprolongado con inhibidores de BRAF (PLX4032) y MEK (GDC-0973) en líneas celulares demelanoma que presentan la mutación BRAF V600 y son sensibles a estos inhibidores. Se encontróque luego del tratamiento in vitro con los inhibidores PLX4032 y GDC-0973 durante variassemanas, la mayoría de las células moría pero algunas permanecían viables y quiescentes. Sedenominó a esta población celular SUR. Al discontinuar el tratamiento, las células SUR retomaronsu crecimiento y mantuvieron una sensibilidad a los inhibidores similar a las células parentales. Lascélulas SUR presentan elevados niveles de expresión de los marcadores de células stem tumorales CD271 y ABCB5, pero no de CD133, y presentan características asociadas a senescencia, como laactividad de -galactosidasa. Las células SUR retienen su capacidad tumorigénica, ya que soncapaces de generar tumores en ratones inmunodeficientes. Para caracterizar a la población decélulas SUR en profundidad se realizaron experimentos de secuenciación del exoma y deltranscriptoma, además de microarreglos de expresión y microarreglos de proteínas. Las células SUR son lisadas de forma eficiente por linfocitos T citotóxicos que reconocen los antígenos dediferenciación melanocítica MART-1 y gp100. Proponemos la adquisición de un fenotipo concaracterísticas de células stem tumorales como un mecanismo de resistencia plástico a losinhibidores de BRAF y MEK.
The aim of this Ph.D. Thesis was to characterize melanoma cancer stem cells, in particular ifcells obtained after MAPK inhibitor treatment present cancer stem cell characteristics. First, we analyzed the expression of melanoma cancer stem cell markers CD271 and CD133 inhuman melanoma cell lines and in biopsies from metastatic melanoma patients. We were not ableto identify a population with cancer stem cell characteristics by the expression of these markers. Inorder to enrich in cells with a cancer stem cell characteristics, and considering that cancer stemcells present resistance to drugs and chemotherapy, we studied the effects of BRAF (PLX4032) and MEK (GDC-0973) inhibitor long-term treatment in sensitive V600E BRAF-mutated melanoma celllines. After several weeks of long-term in vitro treatment with PLX4032 and/or GDC-0973, themajority of the cells died whereas some remained viable and quiescent. We named this population SUR cells. Strikingly, discontinuing treatment of SUR cells with MAPK inhibitors allowed thepopulation to regrow and these cells retained drug sensitivity equal to that of parental cells. SURcells had increased expression levels of CD271 and ABCB5 and presented senescence associatedcharacteristics. SUR cells retain their tumorigenic potential, as they generate tumors inimmunodeficient mice. In order to characterize SUR cells we performed Whole Exome Sequencingand RNA seq experiments and expression microarrays and antibody arrays. Interestingly, SUR cellswere efficiently lysed by cytotoxic T lymphocytes recognizing MART-1 and gp100 melanomadifferentiation antigens. We propose the acquisition of this plastic quiescence cancer stem-likephenotype as a mechanism of resistance to BRAF and MEK inhibitors while retaining sensitivity toimmune effectors.
Fil: Madorsky Rowdo, Florencia Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.