Oncología Molecular y Nuevos Blancos Terapéuticos

Nuestras líneas de investigación actualmente se dividen en tres grandes áreas:

i) Mecanismos que asocian el síndrome metabólico (SM) con el desarrollo y la progresión del cáncer de mama (CaM) y de próstata (CaP). Directora Dra. Adriana De Siervi.

ii) Biomarcadores para el diagnóstico temprano del CaM y CaP basados en miRNAs circulantes. Directora Dra. Adriana De Siervi.

iii) Biomarcadores para la terapia del cáncer de mama triple negativo basados en miRNAs y nanopartículas. Directora Dra. Paola De Luca.

Descripción de las líneas de investigación:

i) Mecanismos que asocian el síndrome metabólico (SM) con el desarrollo y la progresión del cáncer de mama (CaM) y de próstata (CaP). Directora Dra. Adriana De Siervi-
El SM es un conjunto de desórdenes fisiopatológicos que comprenden la alteración de al menos 3 de los siguientes factores: obesidad abdominal, triglicéridos, colesterol (HDL-C), presión arterial y glucosa. En los últimos años la prevalencia del SM ha aumentado en proporciones alarmantes alcanzando el 20-25% de la población. Esta patología está asociada a la aparición de enfermedades cardiovasculares y varios estudios epidemiológicos determinaron que los pacientes con SM poseen un mayor riesgo de desarrollar varios tipos de cánceres, entre ellos el CaM y el CaP.
Nuestro laboratorio tiene como objetivo esclarecer los mecanismos celulares y moleculares que explican de qué manera el SM aumenta el riesgo del cáncer para identificar nuevos biomarcadores útiles en el diagnóstico, seguimiento y/o terapia de estas enfermedades. Para ello, generamos diferentes modelos en ratones que presentan una enfermedad similar al SM, mediante la administración crónica de una dieta enriquecida en grasa. Estos modelos nos permitieron identificar genes y microRNAs (miRNAs) clave que están involucrados en el desarrollo tumoral de próstata y de mama específicamente en ratones con SM.
Recientemente utilizando herramientas bioinformáticas, base de datos generadas a partir de muestras humanas y experimentos en estos ratones con un estado similar al SM, encontramos que los miRNAs hsa-miR-19b-3p y miR-101-3p son relevantes en el desarrollo del CaP. De manera interesante determinamos que hsa-miR-19b-3p sirve para discriminar tumor del tejido tumoral adyacente, mientras que hsa-miR-101-3p fue útil para diferenciar entre CaP metastásico y no metastásico, en muestras de pacientes.
Asimismo, iniciamos una línea de investigación para determinar el impacto de la microbiota en el crecimiento tumoral prostático así como también el efecto de los miRNAs como posibles agentes terapéuticos para esta enfermedad en ratones con SM.

ii) Biomarcadores para el diagnóstico temprano del CaM y CaP basados en miRNAs circulantes. Directora Dra. Adriana De Siervi.
Los miRNAs son moléculas promisorias para ser utilizadas como biomarcadores ya que tienen la capacidad de ser liberadas por un tumor (aun cuando este es indetectable) y que pueden circular en la sangre de los pacientes de manera precoz e incluso de manera diferencial con los distintos tratamientos. Es por eso que se los puede utilizar en “biopsias líquidas”, es decir detectar los miRNAs en la sangre para el diagnóstico de enfermedades. Esta es una herramienta muy esperanzadora para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de los pacientes, ya que es un método no invasivo para el paciente y permite detectar el tumor en etapas muy tempranas, quizás antes que los métodos convencionales.
En nuestro laboratorio estamos llevando a cabo un proyecto para generar un kit de diagnóstico para el CaM y el CaP denominado Oncoliq, que abarca tres fases de estudio: i) FASE I: fase preclínica para la detección de miRNAs asociados al CaP y el CaM en animales de laboratorio; ii) FASE II: fase clínica exploratoria para la identificación de miRNAs circulantes candidatos en pacientes con CaM o CaP; y iii) FASE III: fase clínica para la validación de miRNAs circulantes en pacientes con CaM o CaP.
Los resultados arrojados de la FASE I y II nos permitieron, además de poner a punto toda la metodología para detectar los miRNAs circulantes, generar una lista de miRNAs candidatos para biomarcadores de CaM y de CaP.

En el caso de Oncoliq próstata actualmente estamos en la FASE III de validación clínica. En el caso de Oncoliq mama hemos terminado la FASE III de validación analítica obteniendo un kit de diagnóstico para el cáncer de mama con un 92% de sensibilidad. Actualmente estamos desarrollando una prueba piloto en los hospitales Militar Central y Posadas, con la financiación de la Fundación Williams.

Por otro lado, la neoadyuvancia es el tratamiento quimioterápico sistémico que se realiza previamente al tratamiento quirúrgico del cáncer en general. La neoadyuvancia ha permitido reestadificar a los pacientes, disminuir la progresión tumoral e incluso valorar la respuesta al tratamiento in vivo. Considerando que el uso de las biopsias líquidas basadas en miRNAs para el seguimiento y pronóstico de pacientes con CaM en neoadyuvancia aún no se ha establecido, actualmente estamos investigando los miRNAs circulantes en pacientes con CaM previo y post-neadyuvancia para generar nuevos biomarcadores para el pronóstico del CaM y definir la estrategia terapéutica específica. Asimismo, estudios preclínicos de resistencia al tratamiento neadyuvante permitirán caracterizar miRNAs que puedan utilizarse para mejorar la respuesta terapéutica en pacientes con CaM.

Este proyecto fue realizado enteramente por los miembros del Laboratorio de Oncología Molecular y Nuevos Blancos Terapéuticos del IBYME, y recientemente se incorporó al equipo de Oncoliq la Dra. Marina Simian (UNSAM) para avanzar en el desarrollo de Oncoliq. Desde el inicio del proyecto en el 2014, contamos con el aporte de la Fundación Williams, y obtuvimos varios subsidios otorgados por Agencia I+D+i (Ministerio de Ciencia) y el Instituto Nacional del Cáncer (Ministerio de Salud). Este desarrollo fue posible gracias al invalorable aporte de los médicos del Hospital Militar Central (Dr. Emilio Batagelj, Dr. Federico Dimase, Dr. Nicolas Garcia), del Hospital Marie Curie (Dra. Mónica Casalnuovo), del Hospital Interzonal de Agudos Prof. Güemes (Haedo-Dr. Ricardo Farías), del Hospital Municipal de Agudos Leónidas Lucero (Bahía Blanca), del Instituto Alexander Fleming (CABA- Dr. Alberto Villaronga, Dr. Gustavo Villoldo) y del Instituto Quirúrgico del Callao (CABA- Dra. Carla Guscelli).

iii) Biomarcadores para la terapia del cáncer de mama triple negativo basados en miRNAs y nanopartículas. Directora Dra. Paola De Luca.

Nuestro laboratorio estudia hace años el rol de los miRNAs en el desarrollo y progresión del cáncer de mama (CaM), así como su potencial en el diagnóstico, pronóstico y terapia de esta enfermedad.  El subtipo molecular triple negativo (CMTN) es el de peor pronóstico y con menores opciones terapéuticas. Además, se sabe que los factores no heredables tienen un alto impacto en el riesgo y progresión del cáncer. El síndrome metabólico (SM) es un factor de riesgo para el CaM que aumenta su agresividad y metástasis, y presenta mayor prevalencia en el CMTN. El objetivo de esta línea de investigación es generar terapias dirigidas para el CMTN asociado al SM basadas en miRNAs. Para esto, llevamos a cabo dos estrategias para identificar los miRNAs claves en el crecimiento y progresión del CaM asociado al SM:

1. Análisis de microarreglos de expresión de miRNAs en plasma de voluntarias con alteraciones asociadas al SM (AASM): Detectamos 23 miRNAs alterados en el plasma de mujeres con AASM a partir de un análisis de un microarreglo de expresión (Affymetrix). Encontramos que estos miRNAs modulan procesos ligados al cáncer, como la señalización por proteoglicanos y componentes de la matriz extracelular. Mediante estudios bioinformáticos encontramos que el miR-28-3p y let-7b-5p, disminuidos en plasma de pacientes con AASM, están disminuidos en tumores de mama, en tanto que el miR-877-5p, aumentado en plasma de pacientes con AASM, se encuentra aumentado en tumores de mama. La expresión del miR-877-5p correlaciona con una menor sobrevida de las pacientes y sus genes blanco IGF2, FGF2 y TIMP3 están disminuidos en tejido tumoral mamario y correlacionan negativamente con la expresión de este miRNA. Además, el blanco validado de let-7b-5p, FN1 está aumentado en tejido tumoral mamario y se asocia a un intervalo libre de progresión menor.
2. Análisis de bases de datos por herramientas bioinformáticas: Teniendo en cuenta que el SM presenta mayor prevalencia en el CMTN con respecto a los otros subtipos, hipotetizamos que los miRNAs cuya expresión se encuentra alterada en el CMTN podrían explicar su mayor agresividad y asociación con el SM con respecto a los otros subtipos y, por lo tanto, constituyen interesantes blancos terapéuticos. Mediante análisis bioinformáticos, identificamos 222 miRNAs diferencialmente expresados en tejido tumoral primario con respecto al tejido tumoral adyacente o tejido normal de manera exclusiva en el subtipo triple negativo. Mediante una búsqueda bibliográfica de los 20 miRNAs exclusivos del CMTN cuya expresión se encuentra más alterada, identificamos a los mir-19b -2, -146a, -582, -135b, -29c y -138-1, como miRNAs alterados exclusivamente en CMTN y con funciones asociadas al SM, la enfermedad de hígado graso no alcohólico y el metabolismo.

Validamos estos resultados en dos modelos murinos de CMTN y SM determinando la expresión de estos miRNAs en tejido mamario normal (MT) y tumores derivados de células 4T1 y MDA-MB-231 generadas en ratones con AAMS o control. La expresión de miR-19b-3p aumentó en tumores 4T1 en comparación con MT, mientras que miR-29c-5p y let-7b-5p disminuyeron. Por otro lado, miR-877-5p y -28-3p aumentaron en xenoitransplantes MDA-MB-231 de ratones con AAMS  con respecto al grupo control.

Nuestros resultados sugieren que miR-19b-3p, -29c-5p y let-7b-5p podrían ser blancos terapéuticos específicos para el CMTN mientras que miR-877-5p emerge como un blanco molecular para el CMTN asociado al SM. Actualmente estamos generando líneas son sobreexpresión de estos miRNAs para estudiar su efecto en el crecimiento y progresión tumoral en los modelos murinos para, posteriormente, generar terapias basadas en estos miRNAs.