Los fármacos epigenéticos isotretinoína y talidomida modifican la expresión de genes y proteínas relacionadas con la etiología, desarrollo y pronóstico del cáncer en la línea celular HepG2

Ramírez Flores, Patricia Nefertari (2020) Los fármacos epigenéticos isotretinoína y talidomida modifican la expresión de genes y proteínas relacionadas con la etiología, desarrollo y pronóstico del cáncer en la línea celular HepG2. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El carcinoma hepatocelular (HCC) es la cuarta causa de muerte relacionada a cáncer a nivel mundial y la tercera en México. Las terapias farmacológicas actuales son ineficaces, con una supervivencia mínima de 5 años posteriores al diagnóstico. Dado que el desarrollo del cáncer ocurre principalmente por acumulación de mutaciones que alteran la expresión en genes supresores de tumores, genes de estabilidad y oncogenes, una posible alternativa terapéutica es el empleo de fármacos epigenéticos con capacidad de revertir patrones de expresión aberrantes. Previamente se demostró que los fármacos epigenéticos isotretinoína y talidomida regulan la expresión del gen supresor de tumores RB1 y el oncogén c-MYC, importantes en el desarrollo del HCC. El objetivo de esta tesis fue evaluar los niveles de expresión de 5 genes ampliamente reportados en el desarrollo del HCC (ARID1A, ARID2, CTNNB1, TERT, VEGFA) y 2 genes (CSF-1 y SNAI1) cuyo producto proteico fue modificado por efecto de los fármacos isotretinoína y talidomida en la línea celular HepG2 de hepatoma humano. Para lo cual se realizaron cultivos celulares de la línea celular HepG2 con los tratamientos isotretinoína y talidomida por 48 h, de manera independiente. La expresión génica fue evaluada por RT-qPCR mientras que la expresión proteica por medio de un arreglo comercial de proteínas y confirmado por medio de inmunodetección en fase sólida. Los resultados no mostraron cambios significativos en los genes ARID1A, ARID2, CTNNB1, TERT, CSF1 y SNAI1; sin embargo, se observó un incremento en la expresión del transcrito del gen VEGFA por efecto talidomida (P <0.05). Los tratamientos farmacológicos sobre los niveles de expresión relativa de 84 proteínas relacionadas con el desarrollo del cáncer mostraron la modificación de 27 proteínas, entre ellas se observó una reducción significativa en la expresión de M-CSF (P < 0.001), cambio relacionado a un buen pronóstico en el cáncer; sin embargo, también se presentaron cambios de pronóstico desfavorable como el aumento en la expresión del factor de transcripción SNAIL (P < 0.01). Finalmente, la confirmación de los cambios de expresión de las proteínas M-CSF, SNAIL y p53 por inmunodetección en fase sólida no mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos. Como conclusión, la administración por 48 h con los fármacos isotretinoína y talidomida modifica la expresión de genes y proteínas relacionadas con la etiología, desarrollo y pronóstico del cáncer en la línea celular HepG2. Abstract Hepatocellular carcinoma (HCC) is the fourth cause of cancer-related death worldwide and the third in Mexico. Current pharmacological therapies are ineffective, with survival less than 5 years after diagnosis. The cancer development occurs mainly by accumulation of mutations that modify the expression in tumor suppressor genes, stability genes, and/or oncogenes. A therapeutic approach for cancer is the use of epigenetic drugs with potential to reverse aberrant expression patterns. Epigenetic drugs isotretinoin and thalidomide have previously been shown to regulate the expression of the tumor suppressor gene RB1 and the c-MYC oncogene, both key in the development of HCC. The aim of the present study was to evaluate the expression levels of five widely reported genes in the development of HCC (ARID1A, ARID2, CTNNB1, TERT, VEGFA) and two genes (CSF-1 and SNAI1) whose protein product was modified by effect of the drugs isotretinoin and thalidomide in the HepG2 cell line, derived from human hepatoma. HepG2 cells were exposed either to isotretinoin or thalidomide for 48 h. Total RNA was extracted from treated cultures and gene expression was evaluated by RT-qPCR assays, while protein levels were evaluated by a commercial protein array and after confirmed by solid phase immunodetection. The results did not show significant changes in the ARID1A, ARID2, CTNNB1, TERT, CSF1 and SNAI1 genes; however, we found an increase in the VEGFA expression by thalidomide exposure (P < 0.05). Analysis of relative expression levels of 84 proteins related to cancer development showed the modification of 27 proteins, including significant reduction expression of M-CSF (P < 0.001), which is related to good prognosis; however, we also observed changes of bad prognosis, such as the increase of SNAIL factor (P < 0.01). Finally, we performed the analysis of M-CSF, SNAIL and p53 proteins by solid phase immunodetection, and we did not find statistically significant differences among treatments. In conclusion, the administration of isotretinoin and thalidomide drug for 48 h in HepG2 cell line is able to modify the expression of genes and proteins related to the etiology, development and prognosis of cancer.

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