IMBECU   20882
INSTITUTO DE MEDICINA Y BIOLOGIA EXPERIMENTAL DE CUYO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Regulación de HSPB1 mediante miRNA en cáncer de mama.
Autor/es:
GUERRERO GIMENEZ ME; CAYADO-GUTIERREZ N; CASTRO GN; CIOCCA DR; ZOPPINO FC
Lugar:
Mendoza
Reunión:
Jornada; XIII Jornadas de Investigación.; 2014
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Médicas, UNCuyo.
Resumen:
Introducción Las HSP (Heat shock proteins: proteínas de golpe de calor) son proteínas moduladoras de la capacidad de las células para responder a varios tipos de lesiones oxidativas, choque térmico y otros factores de estrés. Las HSPs funcionan asistiendo al correcto plegado y estabilización de las proteínas y ayudando además al secuestro de proteínas dañadas para su restablecimiento o posterior degradación. Hspb1 (Hsp27) se encuentrasobreexpresada en una amplia variedad de canceres incluyendo el de mama. Hspb1 promueve el crecimiento tumoral, disminuye la apoptosis celular y fomenta las características metastásicas de las células. También se ha documentado que su expresión afecta negativamente la eficacia del fármacosantineoplásicos como ser herceptina y doxorubicina. Otros estudios indican una reducción del tamaño de los tumores mediante la depleción o inhibición de Hspb1. Estos motivos impulsan actualmente la investigación de las Hsps como dianas moleculares en la terapia del cáncer.Los miRNA son una clase conservada de pequeños ARN no codificantes de alrededor de 22 nucleótidos de longitud, funcionan controlando negativamente la expresión génica de numerosos ARNm mediante la degradación o inhibición de la traducción de los mismos. En los últimos años se están desarrollando diversas terapias basadas en el uso de miRNA hacia diversos tipos de patologías. Datos experimentales indican que existen fenotipos de cáncer que pueden ser modificados por la expresión orientada de miRNAs. Basándose en esto se están desarrollando miRNA para terapias contra el cáncer, ya sea solos o en combinación con terapias dirigidas actuales. Uno de los principales intereses de la comunidad científica en el novel campo del estudio de los miRNA es descubrir cuál es la función de cada uno de ellos. Hasta ahora la descripción de miRNA para HSPses escasa por lo cual en el presente estudio hacemos hincapié en la búsqueda y estudio de miRNAs para HSPB1 y su relación en el cáncer de mama. Objetivos Búsqueda y validación biológica de miRNAs para HSPB1. Determinar los efectos de miRNAs sobre la expresión de Hspb1 y evaluación de otras proteínas de interés en cáncer que interaccionan con la misma. Métodos Uso de algoritmos y softwars (Targetscan y microRNA) para la búsqueda de miRNA específicos para HSPB1. Transfección de miRNAs específicos (mimetizadores y controles) en líneas celulares de cáncer de mama humano (MCF-7) mediante el uso de liposomas. Posterior evaluación, por western y microscopia confocal, de la expresión y localización de HSPB1 y proteínas que interaccionan con ella. Resultados Durante nuestra investigación obtuvimos valiosa información mediante el análisis computacional de los miRNAs y su relación con los posibles ARNm blancos. Para ello utilizamos algoritmos computacionales que incluyen TargetScan y microRNA programas ampliamente utilizados en el estudio de los miRNAs. Encontramos más de 20 miRNAs putativos para las secuencias 3´ no traducidas (unstranslatedregión UTR) del ARNm de HSPB1 (Figura 1). Para la selección de un posible miRNA candidato que actúe en el ARNm de HSPB1 tomamos en cuenta aquellas familias de miRNA que se encuentran conservadas evolutivamente (Fig. 1, A). Seleccionamos a hsa-miR-214 que se encuentra conservado ampliamente en vertebrados y que presenta un buen score pronóstico in silico para interaccionar con la región 3´ UTR de HSPB1 (Fig. 1, A y B). Además consideramos la conservación evolutiva de los sitios diana de los 3´UTR de HSPB1 y encontramos 5 sitios conservados que interaccionan con miRNAsin silico (Fig. 2, B). Determinamos que hsa-miR-214 interacciona con uno de estos sitios y comprobamos que no existen diferencias en el sitio entre humanos, chimpancés y gorilas (Fig. 2, A). Luego utilizando la base de datos miRNAmap evaluamos los niveles de expresión de HSPB1 en distintos tejidos humanos y su relación con la expresión de varios miRNAs (Fig. 3, A). Obtuvimos de la misma base de datos los índices de correlación positivos y negativos, en los cuales observamos que hsa-miR-214 se encuentra correlacionado negativamente con HSPB1 (Fig. 3, B). En conjunto todos estos datos nos sugieren que hsa-miR-214 es un potencial candidato para interaccionar con HSPB1, por lo cual decidimos avanzar en este sentido con la investigación. Mediante western blot de lisados de células transfectadas con miRNA control o hsa-miR-214 determinamos que este último logra disminuir 38 % la expresión de la proteína HSPB1 (Fig. 4). En nuestro laboratorio se han descripto interacciones de HSPB1 con beta-Catenina, esta es una proteína con función en la adhesión y el señalamiento celular, inicialmente esta proteína fue descripta participando en la adhesión celular uniéndose al dominio intracelular de cadherinas, logrando la interacción de esta última proteína al citoesqueleto de actina a través de la proteína adaptadora α‐catenina. Esta función es mediada por un pool de beta‐cateninas asociado a membranas. En contraste, la función de señalamiento es mediada por beta‐cateninas solubles que finalmente logran la pérdida de adhesión entre células epiteliales durante el proceso de desarrollo y también durante la progresión del cáncer. Hemos determinado que en células MCF-7 la transfección de hsa-miR-214 provoca, concomitante a la disminución de HSPB1, un aumento de la expresión de β-Catenina determinado por western blot (Fig. 4, A) y confirmado por microscopía confocal (Fig. 4, B). Conclusiones Hemos realizado una búsqueda de miRNA in silico en la cual encontramos a hsa-miR-214 como potencial candidato especifico para HSPB1. Evaluamos que la sobreexpresión de hsa-miR-214 en células de cáncer de mama humano disminuye la expresión de Hspb1. Determinamos que la disminución de Hspb1 está asociada a un aumento de la expresión de beta catenina. Estos resultados nos alientan a continuar evaluando otras vías donde participa HSPB1 en el cáncer de mama.