Informe final

CECILIA PERRONE, MARINA RIGGIO, MARÍA MAY, MARÍA LAURA POLO, JIMENA RODRIGUEZ, DIEGO LUCAS KAEN, CLAUDIA LANARI AND VIRGINIA NOVARO.

2016-06-30/2018-06-30

Biológica

Salud humana

En el marco de este proyecto subsidiado por el INC pudimos llevar a cabo un estudio iniciado en el año 2015 para evaluar a distintos componentes de la vía PI3K/AKT/mTOR como posibles marcadores pronósticos y predictivos para el cáncer de mama, evaluando por inmunohistoquímica varias proteínas de la vía. Con respecto a factores pronósticos, analizando 46 muestras de carcinomas correspondientes a estadío avanzado (III y IV) del CORI y IONC, encontramos una asociación positiva entre el nivel de expresión de AKT1 y el grado de Ki67 (índice de proliferación), y una asociación negativa entre el nivel de expresión de AKT2 y la edad de las pacientes al momento del diagnóstico (es decir en pacientes más jóvenes los tumores presentan mayor expresión de AKT2). Se sabe que los tumores en las pacientes jóvenes son generalmente más agresivos. Además, en otro grupo de 39 pacientes con tumores en estadío avanzado del HPN, encontramos que AKT2 se asocia con un menor tiempo a la progresión de la enfermedad (menor tiempo a la recaída). Más recientemente, en otro grupo de 25 pacientes del IAF, encontramos que el nivel tumoral de AKT1 es mayor en los tumores de estadío I, mientras que en los tumores de estadíos II y III el nivel de AKT2 es mayor. En estas muestras estamos estudiando, las mutaciones puntuales más frecuentes en PTEN, PIK3CA y AKT1 en forma comparativa.Paralelamente, en modelos experimentales de carcinogénesis mamaria inducida en ratones y en xenotransplantes de líneas T47D, IBH-6 e IBH-7, analizamos el rol diferencial de AKT1 y AKT2 en la progresión tumoral, encontrando que AKT1 regula proteínas relacionadas con la proliferación celular como cyclina D1 y pS6, mientras que AKT2 regula proteínas relacionadas con migración e invasión celular como vimentina, integrina b1, F-actina y FAK (Riggio et al., Scientific Reports 2017). Además, por resultados obtenidos en estos modelos experimentales y por un análisis poblacional a partir de bases de datos públicas del The Cancer Genome Atlas en cbioportal, postulamos que a lo largo de la progresión tumoral existiría un switch entre AKT1 y AKT2, que mantiene a AKT2 inhibido mientras prevalece AKT1 en los estadíos tempranos de la enfermedad, pero que en los estadíos más avanzados, dicha inhibición se pierde y prevalece AKT2, lo cual favorece los procesos de migración e invasión celular.En cuanto a los resultados obtenidos respecto a la participación de la vía PI3K/AKT/mTOR en la respuesta terapéutica encontramos, en 39 pacientes con cáncer de mama en estadío III del HPN analizados, que la activación de la proteína ribosomal S6 (pS6) post quimioterapia neoadyuvante se asocia con una mayor respuesta terapéutica evaluada como reducción del tamaño tumoral, pero también se asocia con una peor sobrevida global y sobrevida libre de progresión. Paralelamente, logramos generar un modelo murino de quimioterapia neoadyuvante para estudiar los mecanismos moleculares involucrados en la regresión y en la recurrencia tumoral, y en particular el rol de pS6 en la reacción estromal que favorece la respuesta terapéutica pero también favorece la recaída tumoral. Por otro lado, a partir de las líneas tumorales de mama T47D y MCF7 generamos variantes resistentes a tamoxifeno y a palbociclib (inhibidor de CDK4/6 usado en la clínica para pacientes que recaen a la terapia endócrina) por presión selectiva con ambos agentes antineoplásicos. En estos modelos encontramos que la activación de pS6 está involucrada en la resistencia adquirida a ambas terapias antineoplásicas. Por último, comenzamos a evaluar en modelos experimentales el efecto de distintas combinaciones entre agentes endócrinos, inhibidores de CDK4/6 e inhibidores específicos a nivel de PI3K, de AKT o de mTOR para encontrar las combinaciones óptimas que logren prevenir o revertir la resistencia terapéutica. En este sentido, debemos destacar los resultados inesperados obtenidos con inhibidores de PI3K y de mTOR que, si bien inhiben el crecimiento tumoral, pueden favorecer el fenotipo invasivo y metastásico en modelos de xenotransplante. En base a todos nuestros resultados, postulamos que el uso de inhibidores de PI3K/AKT/mTOR debe limitarse al momento en que la vía participa en la recurrencia tumoral, sin interferir con su rol en la regresión tumoral, y que en particular la isoforma AKT2 podría constituir un factor pronóstico y un target terapéutico más eficiente.Con este trabajo translacional logramos comenzar a entender cómo se modifica la vía de PI3K/AKT/mTOR durante la progresión de los tumores Luminales, cómo su activación acompaña la respuesta clínica del cáncer de mama, y los mecanismos moleculares responsables de regular a la vía a lo largo de la evolución de la enfermedad.