Estudio de genes regulados por factores prometastáticos del microambiente tumoral, en líneas de melanoma humano con alta y baja expresión de la integrina vla-4

Resumen

El proyecto pretendió identificar en pacientes con melanoma avanzado, los genes cuya actividad transcripcional está aumentada o disminuida, por el efecto específico de tres factores prometastáticos del microambiente tumoral, validados experimentalmente: IL-18, VCAM-1 soluble más H2O2, y crecimiento tridimensional in vitro. Se utilizaron líneas de melanoma, obtenidas a partir del cultivo primario de tejido biopsiado de pacientes con melanoma cutáneo. De éstas, se escogieron aquellas que presentaron una alta y baja producción basal de VEGF, lo que coincidió con su expresión o no de la integrina VLA-4, y su alta y baja capacidad de metástasis experimental en el hígado de ratones desnudos. Una vez tratadas, los patrones de expresión génica regulados por los factores prometastáticos se estudiaron mediante micromatrices de ADN y el análisis jerárquico de grupos. Finalmente, los genes identificados se estudiaron en el transcriptoma de las metástasis cutáneas y ganglionares de nuevos pacientes con melanoma. Los resultados obtenidos demostraron que las líneas de melanoma humano A375 y 1182 escogidas por su alta secreción basal de VEGF se distinguieron funcionalmente de las líneas 624.28 y 526 con baja secreción de VEGF por su elevada actividad transcripcional del receptor de IL-18 y de la integrina VLA-4, y por su mayor actividad metastática en ratones desnudos. El tratamiento de las cuatro líneas de melanoma con los factores prometastáticos permitió demostrar un amplio conjunto de genes, relacionados con la progresión del melanoma y de otros tumores malignos, cuyo aumento o disminución de expresión en respuesta a dichos factores prometastáticos, se añade a las diferencias funcionales detectadas en condiciones basales. La aplicación del análisis jerárquico de grupos demostró la segregación de las metástasis ganglionares y cutáneas de pacientes con melanoma avanzado en dos subgrupos con distintos patrón de expresión génica, que fueron denominados arbitrariamente melanomas tipo I y tipo II. Al buscar los genes regulados por los tres tratamientos prometastáticos en el transcriptoma de dichos subtipos de melanomas, se distinguieron 33 genes en los melanomas de tipo I, de los cuales 12 genes estuvieron regulados por la IL-18, 10 por VCAM-1 y 11 por el crecimiento tridimensional. Además, 21 genes procedieron de la respuesta de las líneas altamente metastáticas a factores prometastáticos y 12 de la respuesta de las líneas poco metastáticas. Así mismo, se distinguieron 8 genes en los melanomas Tipo II, de los cuales un gen estuvo regulado por IL-18, 4 por VCAM-1 y 3 por el crecimiento tridimensional. Más aún, 3 procedieron de la respuesta de las líneas altamente metastáticas a factores prometastáticos y 5 de la respuesta de las líneas poco metastáticas a los mismos factores. Dado que muchos de los genes encontrados ya han sido detectados por su implicación en la progresión de tumores malignos, incluido el melanoma, futuros estudios deberían buscar correlaciones fisiopatológicas de la expresión de dichos genes; y validar en modelos preclínicos su importancia en la patogénesis del proceso de metástasis. Además, los genes regulados por factores prometastáticos, existentes en los pacientes con melanoma, podrían constituir un nuevo panel funcional para la identificación de una nueva categoría de fármacos con capacidad para inhibir los genes inducidos por factores prometastáticos microambientales que expresan algunas metástasis de los pacientes con melanomas avanzados.