Caracterización funcional de genes de la región 16p13.12-p13.11 implicada en cáncer colorrectal de inicio temprano

Abstract

[ES] El cáncer colorrectal (CCR) constituye uno de los principales problemas de salud a nivel global, siendo el tercer tumor más frecuente y la segunda causa de muerte por cáncer. Aunque la incidencia del CCR ha aumentado en las últimas décadas, se ha logrado reducir la mortalidad gracias a la mayor implementación de programas de cribado, y al desarrollo de tratamientos más eficaces. No obstante, es preocupante el rápido aumento del CCR en menores de 50 años, conocido como cáncer colorrectal de inicio temprano (EOCRC), que ya supone alrededor del 10% del total de los casos diagnosticados. Este incremento se atribuye en parte a cambios en el estilo de vida y afecta predominantemente a pacientes sin antecedentes familiares ni base genética conocida, dificultando su detección temprana. Al no estar incluidos en los programas de cribado, estos pacientes suelen ser diagnosticados en fases avanzadas, con tumores más agresivos y peor pronóstico, lo que ha contribuido a un aumento de la mortalidad en este grupo.

En estudios previos, el grupo identificó una deleción recurrente que afecta al gen NOMO1, proponiendo su posible papel como supresor tumoral. Sin embargo, los análisis funcionales descartaron su papel como gen driver. Sin embargo, la existencia de otros dos genes NOMO (NOMO1 y NOMO3) que presentan una alta homología con NOMO1 pueden apuntar a un mecanismo de compensación por parte de estos genes. En este trabajo, se confirmó mediante FISH la existencia de un único gen NOMO, descartando la existencia de tres genes NOMO distintos como indicaban algunas bases de datos. Además, se exploraron otras funciones del gen NOMO, como su papel estructural en el retículo endoplásmico (RE), ya descrito en otras líneas celulares. No obstante, ni la microscopía electrónica ni los ensayos de inmunofluorescencia revelaron cambios en la morfología del RE ni alteraciones en los lisosomas tras la pérdida de NOMO en la línea HCT-116.

Posteriormente, se amplió el análisis a los genes PDXDC1 y MRTFB, también localizados en 16p13.12. En muestras tumorales de EOCRC, PDXDC1 se encontró delecionado en hasta un 33% de los casos en homocigosis. Se generaron modelos KO mediante CRISPR/Cas9 en la línea celular HCT-116 para ambos genes. En ambos casos, la deleción no afectó a la proliferación, apoptosis ni ciclo celular, pero sí aumentó significativamente la capacidad migratoria de las células, lo que sugiere un papel potencial en etapas tempranas del proceso metastásico.

Se generaron además modelos dobles y triples KO (NOMO/PDXDC1, NOMO/MRTFB, y NOMO/PDXDC1/ MRTFB), en los que no se observaron cambios adicionales relevantes en viabilidad, ciclo celular o apoptosis, pero se observó un fenotipo de mayor migración. Esto sugiere que estos genes podrían actuar sobre rutas comunes reguladoras de la migración, y que la pérdida de uno solo es suficiente para inducir el fenotipo.

A nivel transcriptómico, a través de análisis mediante RNA-seq, se observó la desregulación de rutas vinculadas a la remodelación de la matriz extracelular, tráfico vesicular y procesamiento de proteínas, coherentes con los fenotipos observados. También se detectó infraexpresión de genes mitocondriales y relacionados con la síntesis proteica, indicando una posible reprogramación metabólica, característica de las células tumorales. Además, se validaron los datos de RNA-seq mediante RT-qPCR. Aunque no todos los cambios observados transcriptómicamente fueron confirmados, estos ensayos refuerzan la importancia de validar mediante técnicas complementarias los resultados de análisis ómicos.

Finalmente, se evaluó la respuesta a fármacos antitumorales (paclitaxel, cloroquina y panobinostat), sin encontrar diferencias sistemáticas atribuibles a la pérdida de los genes analizados. La combinación CQ+LBH mostró un efecto sinérgico sobre la apoptosis, consistente con estudios previos del grupo

En conjunto, los datos obtenidos apoyan que la deleción de estos genes de la región 16p13.12-p13.11, más que inducir el inicio de la carcinogénesis colorrectal, podría promover un fenotipo pro-migratorio e invasivo, contribuyendo así a la agresividad observada en los tumores EOCRC.