Desarrollo de un modelo intraductal de cáncer de mama para el estudio de procesos biológicos determinantes en la transición in situ-invasora y la respuesta a nuevos compuestos antitumorales
Fil: Sciacca, Marianela. Universidad Nacional de Quilmes; Argentina.
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Universidad Nacional de Quilmes
2024
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ir-20.500.11807-50192025-02-20T05:00:31Z Desarrollo de un modelo intraductal de cáncer de mama para el estudio de procesos biológicos determinantes en la transición in situ-invasora y la respuesta a nuevos compuestos antitumorales Sciacca, Marianela Lodillinsky, Catalina Eijan, Ana Maria Bruzzone, Ariana Lanari, Claudia Lee Malvina Atorrasagasti, Catalina Neoplasias de la mama Óxido nítrico sintasa de Tipo II Fibroblastos Carcinoma intraductal no infiltrante Modelo intraductal Factor de crecimiento transformador beta Metaloproteinasas de la matriz asociadas a la membrana Osteonectina Breast neoplasms Nitric oxide synthase type II Fibroblasts Carcinoma intraductal noninfiltrating Intraductal model Transforming growth factor beta Matrix metalloproteinases, membrane-associated Osteonectin Neoplasias da mama Óxido nítrico sintase Tipo II Carcinoma intraductal não infiltrante Fator de crescimento transformador beta Metaloproteinases da matriz associadas à membrana Fil: Sciacca, Marianela. Universidad Nacional de Quilmes; Argentina. Argentina es uno de los países con mayor incidencia y mortalidad de cáncer de mama en la región de Latinoamérica, lo cual deja en evidencia la necesidad de determinar nuevos blancos moleculares para mejorar las terapias existentes. La producción exacerbada de óxido nítrico (NO) es utilizada por la célula tumoral como factor de sobrevida, de manera que la inhibición de la NO sintasa inducible (iNOS) surge como un posible blanco terapéutico antitumoral. Las líneas celulares iNOS positivas (LM3, LMM3 y MDA-MB-231) mostraron ser sensibles a la inhibición de la producción de NO, en parte por la inhibición de la vía molecular de MAPK. A su vez, la inhibición del NO contribuyó a estimular la proliferación y la activación de fibroblastos junto con un incremento de linfocitos citotóxicos, en paralelo con una disminución en la velocidad de crecimiento de los tumores iNOS positivos. Por lo tanto, la inhibición de iNOS en la patología mamaria podría considerarse como un nuevo tratamiento complementario a las terapias convencionales. Otra estrategia necesaria en el abordaje de la enfermedad es la detección precoz y la comprensión de los mecanismos moleculares asociados al proceso de progresión temprana. En la actualidad, las evidencias sugieren que los carcinomas in situ (DICS) son los precursores de los carcinomas infiltrantes (IDC), pero aún no es posible predecir cuáles de ellos o en qué momento progresará hacia estadios más avanzados. El modelo celular LM38 consta de tres líneas celulares: LM38-LP formada por una población epitelial (EPI) y otra mioepitelial (MEP), LM38-HP (EPI) y la LM38-D2 (MEP). La línea celular LM38-LP fue la única capaz de formar tumores intraductales, lo que sugiere una cooperación intercelular que podría conferir una ventaja para la formación y progresión del tumor. En el modelo intraductal singénico se evidenció una tendencia a un aumento en el reclutamiento de los linfocitos CD4+ y CD8+ en el estadio invasor. Además, in vitro, la línea mixta LM38-LP presento mayor capacidad de sobrevida, de invasión y migración que las líneas LM38-D2 y LM38- HP. Evaluamos la implicancia de factores solubles que podrían mediar la cooperación entre las poblaciones celulares, proponiendo al TGF-B1 como uno de los factores involucrados en este diálogo. A partir de la expresión diferencial de la metaloproteasa de membrana de tipo 1 (MT1-MMP) en el modelo intraductal y un posterior análisis bioinformático, emergió SPARC como uno de los genes candidatos involucrados en la progresión temprana del cáncer de mama. En pacientes, a partir de la observación de la expresión de SPARC por inmunohistoquímica en 3 cohortes diferentes pudimos inferir que SPARC sólo interviene en la progresión temprana del cáncer de mama y no en estadios avanzados. A su vez dilucidamos que la vía molecular de TGF-B media el mecanismo molecular a través del cual SPARC y MT1-MMP inducen el proceso de invasión temprana. In vivo, el tratamiento con el inhibidor de TGFBRI, Galunisertib, disminuyó la proporción y tamaño de los tumores en estadio invasor comparado con el grupo control. Estos resultados sugieren que SPARC está involucrado en la progresión tumoral temprana a través de un mecanismo dependiente de la activación de la vía molecular de TGF-B, sugiriendo TGFRI como un blanco terapéutico para pacientes positivos para SPARC. En conclusión, se obtuvo un buen modelo murino que simula la progresión tumoral en humanos, que puede utilizarte como herramienta para identificar mecanismos asociados a esta transición. iNOS, SPARC y TGF-BRI surgieron como potenciales blancos terapéuticos y posibles biomarcadores de progresión de cáncer de mama para mejorar el tratamiento de la patología mamaria. In Latin America, Argentina ranks among the countries with the highest incidence and mortality rates of breast cancer. In this context, it becomes necessary to identify new molecular targets to improve existing therapies. Tumor cells use the overproduction of nitric oxide (NO) as a survival strategy; therefore, the inhibition of inducible NO synthase (iNOS) emerges a possible therapeutic target. iNOS-positive cell lines (LM3, LMM3, and MDA-MB-231) were sensitive to the inhibition of NO production, in part due to the inhibition of the MAPK signaling pathway. In addition, NO inhibition contributed to stimulating fibroblast proliferation and activation, in parallel with a decrease in tumor growth rate of iNOS-positive tumors and an increase of CD8+ T cells recruitment. Therefore, iNOS inhibition could be considered as a new complementary treatment in breast cancer. Early detection is one of the strategies used to combat breast cancer therefore, it is necessary to understand the molecular mechanisms associated with early stages of the disease. Current evidence suggests that carcinomas in situ (DICS) are the precursors of invasive carcinomas (IDC), but predicting this transition remains a challenge. The cellular mouse model LM38 is composed of LM38-LP (MEP and EPI), LM38-HP (EPI) and LM38-D2 (MEP). Only the LM38-LP cell line was able to develop DCIS tumors after intraductal injections, suggesting that bi-cellular interactions could confer an advantage for tumor formation and progression. The IDC tumors showed an increase in CD4+ and CD8+ lymphocytes recruitment compared to DCIS stages. Moreover, LM38-LP cell line demonstrated higher survival, invasive, and migratory capacities compared to the LM38-D2 and LM38-HP cell lines. We proposed TGF-B1 as one of the factors that could be involved in the interaction between EPI and MEP populations. Based on a differential expression of the membrane metalloprotease type 1 (MT1-MMP) and a subsequent bioinformatic analysis, SPARC emerges as one of the candidate genes involved in early breast cancer progression. After the analysis of SPARC expression by immunohistochemistry in 3 different cohorts of patient samples, we inferred that SPARC might be a relevant gene in early progression, whose function would be lost in more advanced stages. We also found that the TGF-B molecular pathway mediates the molecular mechanism through which SPARC and MT1-MMP induce early invasion process. In vivo, the TGFBRI inhibitor Galunisertib, decreased both, the proportion and the size of invasive tumors compared to the control group. This data suggests that high expressions of SPARC and MT1-MMP under TGFBRI modulation are essential for the in situ to invasive transition in breast cancer and, TFGBRI emerges as a therapeutic target for patients with positive SPARC early tumors. To sum up, we were able to develop a relevant intraductal murine model which can be employed to evaluate different key mechanisms during the in situ to invasive transition of breast cancer. iNOS, SPARC and TGF-BRI were identified as potential therapeutic targets and possible biomarkers of breast cancer progression to improve the existing treatment. 2024-12-16 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://ridaa.unq.edu.ar/handle/20.500.11807/5019 spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/ application/pdf Universidad Nacional de Quilmes Secretaría de Posgrado, Universidad Nacional de Quilmes |
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