Rastreo de mutaciones para la detección del cáncer de ovario

Introducción. La Secretaría de Salud enfoca sus campañas de prevención y diagnóstico oportuno de cánceres ginecológicos a los tumores de mama y cervicouterino, dejando un poco en el olvido a los de endometrio y ovario. Estos dos últimos comienzan a reclamar atención debido a la falta de métodos certeros de diagnóstico. Es por ello que el presente trabajo pretende sentar las bases para el desarrollo de una futura prueba de diagnóstico molecular utilizando el Papanicolaou en base líquida; este ambicioso enfoque toma como punto de partida la descripción de las variantes genéticas presentes en población mexicana, pues a la fecha no existe un estudio que muestre este conocimiento genético. Los genes BRCA1/2 son genes cuyas mutaciones emblemáticas están presentes en el desarrollo del cáncer de ovario y que se toma como un punto de partida para los siguientes análisis de secuenciación de nueva generación. Materiales y Métodos. Al ser un primer aporte de esta nueva línea de investigación, el proyectó contempló la recolección de tumores en muestras de tejido embebido en parafina, tanto provenientes del ovario como del endometrio. Además, inició con el reclutamiento de pacientes con alguna de éstas dos neoplasias a las cuales se les solicitó una muestra de sangre, Papanicolaou en base líquida y biopsia de tejido tumoral. A todas las muestras se les realizó la extracción de su ADN para su ingresó al Biobanco Piloto Institucional y posteriormente se realizaron estudios de secuenciación de nueva generación utilizando la plataforma Illumina y teniendo como blanco de estudio a los genes BRCA1/2. Únicamente se secuenció el ADN proveniente de los tumores de ovario. Resultados. Se aportaron 50 muestras de tumores de ovario y 60 muestras de tumores de endometrio, así como cinco pacientes con cáncer de ovario y seis con cáncer de endometrio de los que, además del tumor, se obtuvo una muestra de su sangre y una más de Papanicolaou en base líquida. El análisis bioinformático de la secuenciación arrojó la presencia de 174 variantes distribuidas en 48 de las 50 muestras analizadas; 70 variantes habían sido reportadas previamente y el resto fue reportado por vez primera. Destacaron ocho variantes patogénicas (rs80356862, rs80358027, rs80358981, rs80357219 y rs80357260 en BRCA1, y rs80358557 y rs80359775 en BRCA2) y una muestra portadora de 70 variantes (tres de ellas patogénicas) las cuales comprometen la función de las proteínas producidas. Conclusión: El presente trabajo aportó una colección debidamente resguardada de tumores de ovario y otra de endometrio. En la colección de aquellos tumores de ovario se logró describir las variantes polimórficas presentes en los genes BRCA1/2, siendo el primer estudio de este tipo en la República Mexicana. El conocimiento aquí generado coloca las bases para la búsqueda de aquellas averías genéticas emblemáticas de este tumores, en pro del futuro desarrollo de una prueba de diagnóstico molecular para su detección oportuna.

Construcción y evaluación de un promotor eucariótico que controla la expresión de genes heterólogos en condiciones de hipoxia

La hipoxia es una característica común en los tumores sólidos, contribuyendo local y sistémicamente a la progresión tumoral, además de la falta de respuesta a la radioterapia y quimioterapia. La presencia de regiones hipóxicas en neoplasias malignas es uno de los factores predictivos más importantes, debido a que induce una amplia gama de respuestas fisiológicas y desempeña un papel crucial en la patogénesis de varias enfermedades humanas. Paradójicamente la hipoxia también es un blanco terapéutico atractivo ya que se produce hipoxia severa solo en el tejido del tumor sólido. El sistema de regulación HRE/HIF1 es común en todas las células de mamíferos y tejidos humanos, se puede utilizar para lograr la expresión selectiva de genes terapéuticos en condiciones de hipoxia. Cuando HREs derivados de diferentes genes se colocan en plásmidos y sistemas de vectores virales, confieren inducibilidad hipóxica sobre los promotores heterólogos en varios tipos de células por lo que la hipoxia puede ser explotada para el tratamiento de cáncer selectivo. En el presente trabajo se creó y caracterizó el vector hipóxico pHRE-Luc y se comprobó su funcionalidad en la línea celular B16F10 mediante la medición de la expresión génica del gen reportero luciferasa en condiciones de hipoxia y normoxia bajo la influencia de 6 copias de elementos sensible a la hipoxia (HRE) del gen de la eritropoyetina (Epo). Los resultados muestran que en condiciones de hipoxia, el vector pHRE-Luc (6HRE-Luc) fue 4 veces más eficiente que en normoxia para inducir la expresión génica. Este vehículo proporciona las bases para plantear un sistema sitio dirigido a las regiones hipóxicas de los tumores para terapia génica específica del cáncer.

Inmunoterapia autóloga con células dendríticas en modelos caninos con tumor venéreo transmisible

La inmunoterapia autóloga utiliza células del mismo cuerpo para estimular y restaurar las defensas naturales del sistema inmunológico. Algunas de las células que han sido utilizado en años recientes son: linfocitos infiltrantes de tumor, linfocitos T citotóxicos, células asesinas activadas por linfocinas y células dendríticas (CD). Las CD son células especializadas y su función es el capturar, procesar y presentar antígenos a los linfocitos para iniciar una respuesta inmune. El tumor venéreo transmisible (TVT), también conocido como sarcoma infeccioso o tumor de Sticker, es un cáncer transmisible en perros que afecta mayormente los genitales externos y se transmite durante el coito. En este trabajo se implementó por primera vez un modelo de TVT en el órgano genital (vagina) de los pacientes y se les administró la inmunoterapia autóloga con CD específicas contra el tumor. Para estudiar esta terapia se utilizaron tres grupos experimentales: el tumor sin tratamiento, el tumor tratado con sangre completa autóloga, y el tumor tratado con CD autólogas específicas para el TVT. Por último se evaluó la capacidad inmunológica del extracto tumoral total (ETT) del tumor como método de prevención in vivo. Para el tratamiento autólogo con las CD, se esperó que el tumor midiese 3cm, se realizó un cultivo primario de las células de TVT y se les extrajo el 4% de su peso corporal de sangre a los pacientes para realizar una diferenciación de los monocitos a CD. Para evaluar el efecto de la inmunoterapia autóloga con CD se observaron los efectos secundarios, el tamaño tumoral, las poblaciones de linfocitos, los niveles de IFN-γ en sangre y los linfocitos infiltrantes de tumor por histopatología. Los monocitos se diferenciaron a CD y se les realizó un análisis fenotípico mediante citometría de flujo. Los monocitos mostraron una expresión de CD14+ de 80.1%, CD80+ de 15.6%, CD83+ de 0.4% y un DLA II de1.8%. En las CD se obtuvo una expresión de 8.7% para CD14+, 80.3% para CD80+, 76.4% para CD83+ y 86.5% para DLA II y 62% en la prueba de fagocitosis. La terapia no mostró ningún efecto secundario en nuestro grupo experimental y hubo una regresión tumoral del 100% para la semana doce. Se encontró un aumento de expresión celular en sangre de CD4+ de 29%, de CD8+ de 34% y de IFN-γ de 120 pg/mL. Nuestros resultados demuestran que la inmunoterapia autóloga con CD específicas inducen una regresión del TVT en caninos.

Análisis transcripcional de la vía de secreción y metabolismo del metanol durante la producción de una proteína heteróloga en Pichia pastoris

La levadura metilotrófica Pichia pastoris es de gran importancia industrial principalmente en la producción de proteínas heterólogas. En un estudio reciente se emplearon cinco factores ambientales para definir condiciones de cultivo a nivel de bioreactor que condujeron a altos (CM) y bajos (CP) niveles de la producción extracelular de una fitasa recombinante en una cepa Muts de P. pastoris. Los resultados de este estudio mostraron que bajo las condiciones CM, la demanda y consumo de O2 y de metanol fueron más altos y condujeron a valores más altos en la velocidad específica de crecimiento (μ), biomasa (2.7 veces), niveles de producción de fitasa extracelular (5.5 veces) y rendimientos (Yp/x) que en CP. Con el fin de comprender los mecanismos de regulación transcripcional que afectan a la fisiología de P. pastoris por la sobre-producción de la proteína recombinante y las condiciones de cultivo, en este trabajo se realizó un análisis de expresión diferencial de genes (DGE) empleando la tecnología de secuenciación masiva de mRNA (RNAseq) de la cepa Muts de P. pastoris crecida bajo las condiciones CM y CP reportadas previamente. Además se validaron los resultados del estudio de DGE mediante RT-qPCR. Resultados: La expresión de 4,950 genes, el 93% de los genes totales anotados, fueron detectados. Se sub- y sobre-expresaron 350 y 413 genes respectivamente en CM respecto a CP. En CM vs CP se sobre-expresaron significativamente términos relacionados con la biosíntesis de aminoácidos, biosíntesis de nucleósidos de purina, regulación de la traducción, glicosilación de proteínas y mitosis, indicando una mayor actividad anabólica en CM. La transcripción del gen heterólogo y de los genes de la ruta de desasimilación del metanol no mostraron diferencias entre ambas condiciones de cultivo y fue inducida en metanol. Sin embargo las enzimas claves (DAS1 y DAS2) de la ruta de asimilación del metanol se sobre-expresaron significativamente en CM vs CP, indicando que CM está favorecida la producción de biomasa y la generación de energía a través de esta vía, explicando los valores más altos para la μ y biomasa obtenidos en CM respecto a CP. De 110 genes analizados involucrados en la vía de secreción, 20 se sobre-expresaron en CM vs CP, la sobre-expresión de estos genes indicaron que bajo las condiciones de CM, se presenta una mayor actividad transcipcional de los genes implicados en el transporte y translocación hacia el RE (15%), genes implicados en el plegamiento de proteínas en RE (25%), así como genes relacionados en el procesamieto de las proteínas a través del RE (30%) y Golgi (35%) que permitieron un estado fisiológico favorable para la secreción de la proteína heteróloga. De los 44 genes relacionados con el estrés en RE durante la secreción, en CM vs CP se sobre-expresaron genes UPR indicando, que bajo condiciones de CM, se promueve la expresión de genes relacionados con el plegamiento de proteínas y probablemente se evita el acumulamiento de proteínas mal plegadas. La sub-expresión de todos los genes relacionados con autofagia, es uno de los factores que podría explicar la menor actividad proteolítica observada en CM. Finalmente se observó una correlación entre los métodos de RNA-seq y RTqPCR (r2=0.7). Conclusiones: El análisis de la DGE señala que los factores ambientales en CM condujeron a la regulación de la expresión de genes del proceso de secreción y genes relacionados al estrés en RE durante la secreción que condujeron a valores de Yp/x, más altos en CM que en CP y no se atribuyen a una expresión diferencial del gen heterólogo. La regulación de la ruta del metanol hacia la asimilación y una mejor respuesta de adaptación al estrés en CM condujeron a un mayor crecimiento y producción de biomasa en CM que en CP.

Evaluación del efecto citopático inducido por un adenovirus oncolítico en una línea celular murina utilizada como modelo de cáncer cervical

Los adenovirus oncolífticos ofrecen un tratamiento muy prometedor para combatir al cáncer. Estos virus se replican pobremente en células de ratón, por lo que para evaluar su eficacia para destruir tumores, usualmente se implantan células tumorales humanas en las cuales se replican los virus, pero con el inconveniente que se deben usar ratones inmunosuprimidos, para evitar que su sistema inmune elimine estas células por ser de diferente especie. Sin embargo, estos ratones no representan un modelo adecuado para evaluar la eficacia terapéutica de dichos adenovirus en ensayos preclfnicos, ya que carecen de mecanismos de defensa propios del sistema inmune que pudiesen coadyuvar en la protección contra el tumor y/o eliminación del adenovirus. Actualmente no existe un modelo de cáncer de cervix en ratones silvestres (inmunocompetentes) en los cuales los tumores se desarrollen a partir de celulas murinas y que los virus oncolfticos se repliquen eficientemente, al igual que en las células humanas, y se permita evaluar su efecto antitumoral. Se ha demostrado que los genes E6 y E7 del HPV-16 facilitan la replicación de los adenovirus. En este trabajo por primera vez se evalu6 1a capacidad de replicación de un adenovirus oncolftico en Ia lfrrea celular murina TC-1 Ia cual posee los genes E6 y E7 del HPV-16. Demostramos que el adenovirus oncolitico Adhz60 indujo en Ia lfnea TC-1 un efecto citopatico evidente, disminuye importantemente su viabilidad celular, indujo la expresión de proteínas virales tempranas y tardas, fue capaz de generar una progenie viral infectiva y de inducir apoptosis. Contribuciones y Conclusiones. Con nuestros resultados demostramos que la linea celular murina TC-1 es permisiva para la replican del virus oncolftico Adhz60. Por lo tanto, las células TC-1 pueden ser usadas como modelo tumoral para evaluar adenovirus oncoliticos en ratones inmunocompetentes.

Rebanadas de tumor mamario como sistema multicelular para la búsqueda de compuestos con potencial antineoplásico

El cáncer de mama sigue siendo una de las principales causas de muerte en mujeres en el mundo. Actualmente, la búsqueda de compuestos nuevos con actividad antitumoral, con menos efectos adversos y el desarrollo de métodos para evaluar su toxicidad es un área de intensa investigación. En este estudio se implementó la preparación y el cultivo de explantes de tumor mamario, los cuales fueron obtenidos a partir de rebanadas de tejido tumoral. Para validar el modelo se analizó el efecto del antineoplásico paclitaxel a diferentes concentraciones y posteriormente se seleccionó la concentración de 20 μg/mol para utilizarlo como control de referencia al evaluar la actividad del ácido cafeico, ácido ursólico y ácido rosmarínico, los cuales son compuestos que han sido identificados en productos naturales como agentes quimiopreventivos, antioxidantes e inhiben el crecimiento de algunas líneas celulares de cáncer de mama. A partir de muestras de cáncer de mama se prepararon rebanadas de tejido utilizando los rebanadores de tejidos Krumdieck® y Brendel-Vitron®; de estas rebanadas, se obtuvieron explantes de 4 mm y se incubaron con los compuestos seleccionados. La viabilidad se analizó por los ensayos de Azul Alamar, liberación de LDH, y criterios histopatológicos. Los resultados mostraron que la viabilidad de los explantes cultivados en presencia de paclitaxel (control positivo) disminuyó significativamente (

Evaluación de los perfiles de respuesta a interferón inducidos como respuesta a la infección con el virus del dengue

Introducción: El dengue es la principal enfermedad viral transmitida a humanos por artrópodos. Una de las características del cuadro clínico de la infección por el virus del dengue (DENV) es su alta variabilidad en la severidad, pronóstico y resolución de la enfermedad. Estudios recientes sugieren que diferentes cepas virales parecen inducir respuestas de interferón variables y que de ello pudiese depender la presentación clínica. No existen estudios previos que evalúen este fenómeno en cepas virales circulantes en México. Sumado a esto, se ha reportado que 80% de las infecciónes por DENV son asintomáticas: por lo tanto, los donadores de sangre virémicos son un riesgo para la seguridad en transfusiones. También nos propusimos estudiar si la seroprevalencia de anticuerpos anti-DENV permanecía constante en donadores de sangre con respecto al tiempo. Objetivo: Conocer la contribución epidemiológica e impacto del dengue en Nuevo León, así como establecer si existe una asociación entre la patogénesis y la variabilidad genética de los serotipos 1 y 2 del DENV, mediante la evaluación de los perfiles de expresión y respuesta a interferón, en cultivos celulares infectados con cepas virales aisladas a partir de sujetos mexicanos virémicos. Materiales y métodos: Se hizo un estudio retrospectivo de los registros semanales de CENAVECE para conocer el panorama actual oficial del dengue en Nuevo León. En colaboración con el banco de sangre HU y el Centro Estatal de la Transfusión se recolectaron 285000 donaciones de sangre en el periodo de enero 2010 a diciembre 2012, con carta de consentimiento informado. A 2061 donadores sanos se les realizó ELISA para buscar anticuerpos contra Brucella, VHC, VDRL, HBsAg, HIV1 y 2, WNV, DENV IgM-IgG. Los sueros positivos a DENV se confirmaron por detección de NS1-DENV y RT-qPCR. A la par en colaboración con LESP-NL se recolectaron 1079 sueros NS1-DENV positivos de Nuevo León los cuales se analizaron por PCR en tiempo real para identificar serotipos, y fueron sembrados en células C6/36 para aislar partículas virales. Los virus aislados se titularon en células BHK-21. Posteriormente, se infectaron células Huh-7 a una m.o.i. de 0.1 durante 36h. Se usaron como control virus prototipo inactivados con luz UV. Transcurrido el tiempo de infección, las células se trataron 1h con IFNα (1000UI/mL). Los RNAs totales se montaron sobre arreglos de PCR tiempo real (PAHS-016Z, QIAGEN) para evaluar la respuesta de interferón de las cepas aisladas de pacientes. Resultados: Se encontró que en el transcurso de 5 años, el estado de Nuevo León pasó del lugar 12 al 5º con mayor incidencia de dengue a nivel nacional, y que la seroprevalencia de anticuerpos anti-DENV en donadores asintomáticos fue del 2.6%. Se aislaron 13 virus a partir de cutivos celulares infectados con sueros NS1 positivos y los virus tuvieron la capacidad de infectar otras líneas celulares, generar partículas infecciosas funcionales y de generar enfermedad en un sistema In vivo. Al infectar células Huh-7 se observó que las cepar virales tenían una capacidad diferente para modular la respuesta de interferón, regulando con diferente intensidad diferentes genes involucrados en el establecimiento del estado antiviral intracelular. Los virus serotipo 2 indujeron niveles de expresión más altos que los virus serotipo 1.

Evaluación del perfil transcripcional y potenciales vías de señalización neuronal afectadas tras la inhibición del gen PRR12 por ArNi

Introducción: El sistema nervioso tiene como función el controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas de los vertebrados, coordinando su interrelación, así como la relación del organismo con el medio externo, permitiendo su interacción. Este sistema se comienza a desarrollar durante la etapa embrionaria mediante la neurogénesis, en la cual múltiples procesos biológicos trabajan en conjunto para asegurar que los diversos tipos de células nerviosas proliferen, se diferencien, migren y formen sinapsis en el momento y lugar apropiado, siendo un mecanismo finamente regulado, dependiente de la apropiada expresión temporal y espacial, así como del correcto funcionamiento de diferentes productos génicos. Debido a esto, mutaciones que alteren la correcta expresión o función de un gen involucrado en la neurogénesis y/o en el mantenimiento del SNC pueden contribuir a la iniciación y/o progresión de diversos desórdenes neurológicos. En este respecto, nuestro grupo de investigación identificó por primera vez la ruptura del gen PRR12, en una paciente con discapacidad intelectual, alteraciones neuropsiquiátricas y múltiples malformaciones menores. Debido a esto, y a las características de la proteína PRR12, con una función hasta la fecha totalmente desconocida, este es un blanco deseable para el análisis de las vías de señalización en las que participa. Objetivo: Describir los genes que son potencialmente regulados por PRR12 y, a partir de ello, analizar las posibles vías y procesos de comunicación neuronal afectados tras su inhibición. Materiales y Métodos: Se realizó una cuantificación relativa de la expresión de PRR12 en cerebro de rata en diferentes estadios del desarrollo (embrión, neonatal y adulto), mediante Western blot y qPCR. Posteriormente se realizó la inhibición de PRR12 en células C6 de glioblastoma de rata, mediante ARNi, con el fin de determinar los cambios en el perfil de expresión celular, mediante microarreglos de expresión. Resultados: PRR12 se encontró mayormente expresado en cerebro durante la etapa de embrión; además de esto, se encontraron afectados múltiples genes tras su inhibición, entre los que destacan aquellos involucrados en procesos biológicos relacionados a comunicación celular y de las vías de señalización de receptores de membrana acoplados a proteína G. Conclusiones: PRR12 es probablemente un factor de transcripción de remodelación de la cromatina, con posible implicación en el proceso de neurogénesis, especialmente en procesos de comunicación y diferenciación celular.

Efecto de la terapia autóloga con linfocitos T CD8+ estimulados con antígeno tumoral total E IL-21 en caninos con tumor venéreo transmisible

La Organización Mundial de la Salud declaro que el cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo, para el 2012 se presentó un total de 8.2 millones de defunciones. A pesar de la gran cantidad de recursos invertidos en investigación, la tasa de mortalidad no ha sido disminuida, por lo tanto es necesario el desarrollo de nuevas terapias efectivas contra el cáncer. Desde sus inicios, en el campo de la inmunoterapia se han realizado numerosos ensayos en humanos con cáncer y en modelos animales, obteniendo algunos casos de regresión tumoral completa. En el presente trabajo se evaluó el efecto de la terapia autóloga en perros inoculados experimentalmente con Tumor Venéreo Transmisible (TVT). Se inoculó12 hembras de raza mixta con TVT (1x108 células) intragenital, una vez que el tumor alcanzo un volumen de 10cm 3 , se colectó una biopsia con la cual se extrajo el antígeno tumoral total (300 µg/mL) el cual fue agregado (30µg/mL) en cultivos de células dendríticas inmaduras. Linfocitos totales obtenidos del mismo paciente y CPAs (CD80+ 80.3%, CD83+ 76.4%, DLA II 86.5%) cargadas con antígeno tumoral fueron co-cultivados en presencia de estímulos con IL-21 (50ng/mL) o IL-2 (20ng/mL), posterior a la activación de los linfocitos (746.88 pg/mL IFNȖ), las células T CD8+ específicos de tumor fueron separadas por selección negativa (Dynabeads Untouched) con un 82.6% de pureza para finalmente ser expandidas con OKT3. Se llevó a cabo un ensayo de in vitro de la citotoxicidad de los Linfocitos T CD8+ específicos de tumor contra las células de TVT, obteniendo 100% de lisis de la célula tumoral cultivada en presencia de linfocitos CD8+ específicos de tumor estimulados con IL-21 y un 90% de citotoxicidad tumoral cuando los CD8+ fueron específicos pero estimulados con IL-2, cuando los CD8+ no fueron específicos de tumor el porcentaje de citotoxicidad fue muy poco (10%). In vivo el grupo 1 fue tratado con terapia autóloga, linfocitos T CD8+ (5x107 célulaspor ciclo) específicos de tumor estimulados con IL-21 y aplicados en 3 ciclos en intervalos de 2 semanas. Como grupos control se utilizaron perros con tumor sin tratamiento (grupo 2), perros con tumor tratados con suero glucosado (grupo 3) y perros con tumor tratados con transfusión sanguínea autóloga (grupo 4). Después de la terapia autóloga la inmunidad celular (CD4+ y CD8+ ) e IFNȖ fue incrementada observando regresión tumoral en los perros del grupo 1. Estos resultados indican que la terapia autóloga es eficaz en la destrucción del TVT.