Regulación epigénetica de la expresión de ARNs no codificantes y su implicación en la respuesta terapéutica en cáncer de pulmón no microcítico y cáncer de ovario

Abstract

Los ARNs no codificantes, incluyendo microARNs y ARNs no codificantes largos (lncRNAs), son reguladores fundamentales de la biología celular cuya alteración está relacionada con el desarrollo de enfermedades como el cáncer. Sin embargo su papel y regulación en respuesta al tratamiento es aún desconocida. El tratamiento de elección para el cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) y el cáncer de ovario es la quimioterapia basada en compuestos de platino. El cisplatino, además de provocar la muerte celular, induce numerosos cambios moleculares que desembocan en el desarrollo de resistencia al fármaco. En el presente trabajo hemos abordado el estudio de la regulación epigenética de microARNs y lncRNAs en CPNM y cáncer de ovario, dos tipos tumorales que desarrollan frecuentemente resistencia al cisplatino. Hemos realizado un análisis a gran escala del transcriptoma, mediante microarrays de expresión y del metiloma, mediante la secuenciación del genoma modificado por bisulfito, en cuatro líneas celulares de CPNM y cáncer de ovario, seguido por la validación de la expresión mediante PCR a tiempo real y la validación epigenética a través de la secuenciación por bisulfito dirigida. De todos los microARNs analizados, el microARN-7 (miR-7) fue el único cuya expresión se encuentra inhibida por metilación de su región reguladora en líneas tumorales resistentes a cisplatino. Nuestros ensayos funcionales mediante mutagénesis dirigida y actividad luciferasa, la sobreexpresión de precursores del miR-7, su silenciamiento por antago-miRs y ensayos de viabilidad celular demuestran la regulación directa del gen MAFG por el miR-7 y su implicación en el desarrollo de resistencia a cisplatino en líneas celulares humanas. Además, hemos determinado el estado de metilación del miR-7 en 291 muestras tumorales quirúrgicas y controles de pacientes con CPNM y cáncer de ovario, lo que se asocia a un peor pronóstico. El análisis de la expresión de MAFG en 99 muestras quirúrgicas y 2505 pacientes con CPNM y cáncer de ovario de bases de datos públicas, ha permitido definir la implicación de MAFG en estas patologías. En este trabajo proponemos que la resistencia al cisplatino mediada por MAFG podría estar asociada con la detoxificación en la situación de estrés oxidativo generado tras el tratamiento con cisplatino. Por otro lado, nuestros resultados en relación con los lncRNAs muestran que la alteración de la expresión es más frecuente en lncRNAs que actúan en cis aunque los patrones de metilación se ven comúnmente más alterados en los solapantes. Además, éstos contienen más islas CpG que, en su mayoría, están compartidas con las de sus genes codificantes asociados. Validamos estos resultados a nivel de expresión y metilación y encontramos cinco lncRNAs con posible implicación en la aparición de resistencia. Globalmente, nuestros resultados ofrecen una nueva visión sobre los mecanismos epigenéticos reguladores de ARN no codificantes y su implicación en la resistencia a cisplatino en cáncer de pulmón y cáncer de ovario