Estudi del paper de la Isoforma M2 de Piruvat Quinasa (PKM2) en la resposta i resistència a oxaliplatí en línies cel?lulars i en pacients amb càncer colorectal avançat

Zusammenfassung

El càncer colorectal és la segona causa de mort per càncer al món i el tumor més freqüent a l’Estat Espanyol englobant ambdós sexes. El tractament de la malaltia avançada es basa en la combinació de fàrmacs citotòxics, citostàtics i noves molècules anti-diana, assolint-se medianes de supervivència al voltant dels 2 anys. Encara que les darreres tendències de tractament del càncer estan enfocades principalment cap al desenvolupament de molècules anti-diana, l’administració d’oxaliplatí continua essent clau i essencial en el tractament en el CCR avançat. Malgrat els grans avenços que s’han donat en el tractament del càncer de còlon metastàtic, tots ells estan al voltant de la introducció de nous medicaments i seguim indefensos pel que fa a l’aparició de resistències, que són la causa fonamental del fracàs del tractament. Per tant, l’objectiu principal d’aquesta tesi doctoral és conèixer millor els mecanismes de resistència adquirida a oxaliplatí mitjançant l’estudi de perfils d’expressió proteica en models cel·lulars in vitro per després traslladar els resultats a la selecció del tractament de primera línia en pacients amb càncer colorectal avançat. Així, a partir d’una aproximació de proteòmica comparativa, s’ha identificat la proteïna piruvat quinasa M2 (PKM2) en relació amb el procés d’adquisició de resistència a oxaliplatí en el nostre model cel·lular. PKM2 catalitza l’últim pas de la glicòlisi i regula de manera clau la glicòlisi aeròbica o efecte Warburg en les cèl·lules canceroses. Recentment, se li han atribuït altres funcions no-glicolítiques; així, pot translocar al nucli i activar la transcripció gènica interaccionant i modificant proteïnes nuclears participant en funcions tant dispars com la supervivència o la mort cel·lular. Els nostres resultats demostren que PKM2 es troba infraexpressada en les línies resistents, també a nivell d’ARNm i que després del tractament amb oxaliplatí, els nivells d’expressió disminueixen. Mitjançant tècniques d’ARN d’interferència hem demostrat que la inhibició de l’expressió de PKM2 augmenta la viabilitat de les cèl·lules sensibles, amb p53 mutada, quan es tracten amb el fàrmac en un 50% mentre que l’efecte és oposat en un model amb p53 salvatge. Tanmateix no hem pogut demostrar que aquest augment en la viabilitat sigui conseqüència d’una disminució en la mort cel·lular. D’altra banda, hem pogut observar un canvi en la compartimentació de la proteïna que només es dona en les cèl·lules sensibles a oxaliplatí, donat que PKM2 és capaç de translocar al nucli de les cèl·lules sensibles al llarg de 72 hores de tractament continu però no en les cèl·lules derivades resistents. En tercer lloc, a partir d’una aproximació de silenciament gènic i proteòmica comparativa en 2 dimensions, s’han pogut establir els perfils proteics associats a la presència/absència de PKM2 i determinar possibles proteïnes vinculades a l’expressió d’aquesta com son, FKBP4 i HSC70. Finalment, pel que fa a l’estudi en pacients, hem demostrat que el grup de pacients amb els nivells més baixos de PKM2 presenten pitjors ràtios de resposta a la quimioteràpia basada en oxaliplatí i que aquest fet també pot tenir relació amb l’estat mutacional de p53 en aquests pacients, correlacionant aquests resultats amb els obtinguts a l’estudi in vitro. Així doncs, en aquesta tesi doctoral es descriu un nou mecanisme d’adquisició de resistència a oxaliplatí i se li atribueix un nou paper a la proteïna PKM2. Tanmateix, s’obren noves vies d’investigació, tant a nivell de funcionalitat de dita proteïna com també de noves vies d’intervenir en la resistència adquirida a aquest fàrmac platinat.