Células madre tumorales y reprogramación metabólica en cáncer de mama - Marks, María Paula (2020)
La síntesis de novo de colesterol y su enzima limitante, hidroximetilglutaril-coenzima A reductasa (HMGCR), es crítica para la regulación de la proliferación y la supervivencia celular en cáncer. El objetivo general del presente trabajo es estudiar el papel de la vía del colesterol en la adquisición de propiedades de células madre en modelos de cáncer de mama (CM). Con ese propósito, se analizaron bases de datos públicas, compiladas de pacientes con CM, mediante una herramienta bioinformática online (SurvExpress; Tecnológico de Monterrey, México). Los resultados muestran que la alta expresión de varias enzimas involucradas en la síntesis del colesterol, incluyendo a: hidroximetilglutaril-CoA sintasa 1 (HMGCS1), HMGCR, mevalonato quinasa (MVK), farnesil pirofostato sintasa (FDPS) y escualeno monooxigenasa (SQLE), está significativamente asociada con menor sobrevida libre de enfermedad. Adicionalmente, la herramienta bioinformática online CellMiner (Instituto Nacional del Cáncer de los Estados Unidos) que integra datos de expresión génica y farmacológicos provenientes del panel de líneas celulares NCI-60, indica que HMGCR se expresa en varios tipos de tumores, incluyendo CM. Estos datos se validaron experimentalmente por qRT-PCR. Para evaluar si existe una asociación entre la expresión de HMGCR y características de células madre, se desarrolló un modelo de sobreexpresión de HMGCR en la línea celular MCF-7 utilizando un sistema CRISPR activador (CRISPRon). La generación de dicho sistema comprendió las siguientes etapas: 1-diseño y síntesis de las sondas (sgRNAs); 2-clonación de las sondas; 3-transformación de bacterias con los plásmidos clonados; 4-verificación de dichas construcciones por secuenciación; 5- transfección de líneas celulares; 6-caracterización del sistema. La expresión de HMGCR aumenta significativamente en las células MCF-7/CR en comparación al control de transfección (MCF-7/TC) y se observan niveles similares a los detectados en otros modelos de células madre (normales y tumorales). El fenotipo HMGCRon se asocia a un incremento de los niveles de los marcadores de pluripotencia Nanog y Sox2, un aumento en la población CD44+/CD24- y CD133+ [fórmula aproximada, revisar la misma en el original] y un aumento en la frecuencia de formación de mamoesferas, características asociadas a células madre tumorales (CMTs) en CM. A continuación, se evaluó la respuesta de líneas celulares de CM con distintos niveles de HMGCR al tratamiento con las estatinas simvastatina (SIM) y lovastatina (LOVA). Los resultados muestran una mayor sensibilidad en las líneas basales Hs578T y MDA-MB-231 (CM humano triple negativo) en comparación con las líneas luminales MCF-7 y T47D [CM humano, receptor de estrógeno (ER) y progesterona (PR) positivo, receptor del factor de crecimiento epidérmico HER2/neu negativo], que son más resistentes. Estos datos fueron corroborados con la herramienta CellMiner. Sin embargo, la línea T47D que expresa altos niveles de HMGCR es más sensible a SIM que MCF-7, indicando que en un contexto ER positivo, la sensibilidad a estatinas podría estar parcialmente determinada por HMGCR. Esto se corroboró en el sistema HMGCRon, ya que las células MCF-7/CR muestran mayor sensibilidad a SIM que la línea control MCF-7/TC. Estos datos sugieren que la expresión de HMGCR está asociada a características de CMTs y determina, al menos en parte, la sensibilidad a estatinas, sentando las bases para estudios posteriores orientados a una terapéutica anti-colesterol específica para el compartimiento de células madre en CM.