El cáncer colorrectal (CCR) es uno de los cánceres de mayor incidencia y mortalidad a nivel mundial y en Chile. Pese a todos los avances en el conocimiento de la enfermedad, aún existen problemas en su detección temprana y en la respuesta a tratamientos, por lo que se debe seguir investigando la biología del CCR, lo que incluye entender el rol de genes diferencialmente expresados entre contextos normales y cáncer. Estos podrían llegar a ser nuevos biomarcadores o blancos para nuevas terapias.
Es en este contexto que investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas y de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la Universidad de Concepción, con el apoyo del Centro Regional de Estudios Avanzados para la Vida (CREAV), iniciaron en junio del 2022, una línea de investigación que se enmarca dentro del proyecto FONDECYT N°1191172, cuyo objetivo es dilucidar el rol del factor de transcripción SALL2 en el desarrollo y progresión del cáncer colorrectal.
“Nuestro estudio en cáncer colorrectal comenzó con el Fondecyt 1191172, pero continúa con la adjudicación del Fondecyt 1241771 actualmente en ejecución”, explicó la investigadora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Biológicas, Dra. Roxana Pincheira Barrera, quien lidera la investigación.
Además precisó que “SALL2 es una proteína que funciona como factor de transcripción, es decir, es un regulador maestro de la expresión génica, regulando procesos celulares esenciales como la proliferación, migración y supervivencia celular, entre otros. En contexto normal cumple roles durante el desarrollo del tubo neural y del ojo. En patología, ha sido asociado a enfermedades congénitas como el coloboma ocular que causa ceguera, y al cáncer, donde se encuentra desregulado. De manera interesante, en el cáncer ovárico se ha caracterizado como un supresor tumoral, mientras que, en el glioblastoma como un oncogén, indicando que su función en el cáncer es aún controversial y depende del contexto celular”.
En el proyecto Fondecyt 1191172, comenzaron a estudiar el rol de SALL2 en CCR con modelos in vitro utilizando líneas celulares de cáncer colorrectal humano.
“A través de técnicas moleculares avanzadas realizamos la ganancia o pérdida de su función en células que no expresan, o expresan SALL2 respectivamente, y evaluamos qué características o sellos de la célula cancerosa eran afectados. También, a través de la colaboración con la Dra. Carolina Delado del Departamento de Especialidades y el trabajo de la alumna Aracelly Quiroz del programa de doctorado en Cs. Biológicas, evaluamos cambios en la expresión proteica y localización celular de SALL2, a través de un estudio retrospectivo de 130 muestras de pacientes de CCR por inmunohistoquímica. Finalmente, con colaboraciones internacionales (Drs. Tyler Jacks y Peter Wesscott del Koch Institute, Boston, USA; Dr. Rene Jackstadt del Heidelberg Institute, Alemania), nacionales UdeC (Dr. Jorge Toledo, Dr. Oscar Lermanda y Veterinaria Carolina Benítez) y el trabajo de motivados alumnos de postgrado- Mario Palma, Diego Benítez, Paula Medina, Alejandro Farías- y bioingeniera Andrea Concha comenzamos a establecer un modelo preclínico de CCR in vivo”.
Monitoreo de formación tumoral
En calidad de colaborador del proyecto, el Dr. Oscar Lermanda Valenzuela participó en la implementación de la técnica de colonoscopía en modelos murinos (que se utilizan para el estudio de enfermedades humanas y sus posibles tratamientos) dentro del CREAV.
“Mi contribución médico-veterinaria consistió en la elaboración de un protocolo para el modelamiento de cáncer colorrectal mediante colonoscopía e inyección guiada de partículas virales portadoras de sgRNA en el colon de ratones ROSA26-Cas9-EGFP, además de la realización de controles colonoscópicos cada 2–3 semanas con el fin de monitorear la formación tumoral”, precisó el Dr. Lermanda.
Si bien los estudios in vitro con células cultivadas permiten comprender mejor los mecanismos de la carcinogénesis colorrectal, los modelos murinos permiten estudiar la iniciación tumoral, las interacciones tumor-estroma, la inmunorregulación del cáncer, la angiogénesis y la metástasis. “Aún así, la mayoría de los modelos murinos modificados genéticamente de CCR están limitados por la formación tumoral en el intestino delgado, una alta carga tumoral que limita la metástasis y la necesidad de generar y cruzar ratones mutantes, lo cual es costoso y requiere mucho tiempo”, agregó la experta.
El actual Fondecyt 1241771, continua con el estudio de SALL2 en cáncer colorrectal, y pretende definir la significancia de la pérdida de su función en estadios tempranos y avanzados de la enfermedad abordando no solo el tumor sino también el microambiente tumoral, siendo este último un ecosistema complejo de células, vasos sanguíneos, matriz extracelular y moléculas que interactúan con las células cancerosas, influyendo en la progresión tumoral, la metástasis y la respuesta al tratamiento. El proyecto además pretende profundizar en las vías y mecanismos asociados a la función de SALL2.
Migración celular en cáncer colorrectal
Los expertos manifestaron que con los estudios in vitro se demostró que la pérdida de SALL2 en líneas humanas de CCR se asocia con una mayor proliferación, migración e invasión celular; además, “definimos a SALL2 como un regulador negativo de la vía Wnt/β-catenina, lo que lo posiciona como un supresor tumoral en CCR”.
La disminución de la expresión de SALL2 durante la progresión de la patología fue confirmada en muestras de pacientes. También, logramos establecer el colonoscopio (Coloview System, Storz) y el modelo murino Cas9 en CREAV, herramientas con las que generamos un modelo preclínico que involucra la pérdida del gen Apc, el cual se encuentra alterado en más del 80% de los casos de CCR, siendo un evento clave en la formación de pólipos y el desarrollo del CCR”, manifestó la Dra. Roxana Pincheira, quien junto al equipo de profesionales harán uso de estos modelos para evaluar función génica y la respuesta a tratamientos.
El establecimiento del modelo preclínico de cáncer colorrectal que involucra la edición somática de genes de interés en el CCR es de gran relevancia, ya que permitirá evaluar la progresión del cáncer y la respuesta a tratamientos en estadios y contextos genéticos específicos, así como la predisposición a desarrollar la enfermedad frente a la exposición a factores de riesgo del medioambiente. El proyecto ha aportado no solo al avance del conocimiento y la generación de nuevos modelos de CCR, sino que también a la formación de capital humano avanzado en el área de cáncer.
