Oncohematología y Genética

Biología molecular del cáncer

Amancio Carnero Moya
IBiS
Campus Hospital Universitario Virgen del Rocío
Avda. Manuel Siurot, s/n.
41013 · Sevilla

Laboratorio: 214

Amancio Carnero Moya

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  1. Miembros del grupo
  2. Áreas de trabajo
  3. Publicaciones

Grupo: Biología molecular del cáncer

Directorio
Miembros del grupo Biología molecular del cáncer
  • Carnero Moya, Amancio.Investigador Cientifico CSIC
  • Chaves Conde, Manuel.Licenciado en Medicina. Facultativo clínico
  • Estévez García, Purificación.Oncólogo Clínico
  • Felipe Abrio, Blanca.Estudiante de doctorado
  • García Heredia, José Manuel.Profesor ayudante doctor
  • Jiménez García, Manuel Pedro .Estudiante Doctorado
  • Lucena Cacace, Antonio.Estudiante Doctorado
  • Marín López, Juan José.Doctor en Biología. Profesor Asociado.
  • Muñoz Galván, Sandra.Investigadora Postdoctoral.
  • Navas Maldonado, Lola Eufemia.Investigadora en Formación
  • Otero Albiol, Daniel.Estudiante Predoctoral. Ldo. en Biología
  • Peinado Serrano, Javier.Ldo. en Medicina
  • Perez, Marco.BIR.
  • Verdugo Sivianes, Eva Mª.Investigadora en Formación

Áreas de trabajo

Nuestro laboratorio ha centrado sus esfuerzos en 2 vías paralelas. Por un lado la medicina de precisión, con especial hincapié en biomarcadores predictivos de eficacia y biomarcadores pronostico en distintos modelos tumorales. Por otro lado hemos seguido desarrollando nuestra búsqueda y caracterización de nuevas alteraciones genéticas y epigenéticas que tengan relevancia en cáncer. Así hemos seguido desarrollando el estudio en profundidad de algunos genes como SPN, trabajado en caracterizar el potencial de gen supresor de otros como NUMBL y la identificación de nuevas zonas como el cluster DLK1-DIO3 con alteracines en metilacion en cáncer de pulmón.

A pesar del desarrollo de nuevos agentes antineoplásicos para el tratamiento del cáncer colorrectal (CRC), el oxaliplatino y las fluoropirimidinas siguen siendo los fármacos más empleados para el tratamiento tanto de la enfermedad temprana como avanzada. La resistencia intrínseca o adquirida es, sin embargo, una limitación importante a la terapia farmacológica, y el desarrollo de estrategias de quimiosensibilización constituye una meta principal con importantes implicaciones clínicas. En el presente trabajo, se determinó que los altos niveles de quinasa Src activada, medida como fosfo-Src en el residuo Tyr419 en líneas celulares de CRC, pueden promover la resistencia celular de carcinoma colorrectal a oxaliplatino, pero no a 5-fluorouracilo (5FU), y que La inhibición de esta proteína restaura la sensibilidad a oxaliplatino. Se observaron resultados similares con modelos de xenoinjertos (PDX) derivados de pacientes in vivo que se cultivaron ortotópicamente en hígados murinos. En las líneas tumorales de PDX derivadas de metástasis hepáticas de CRC humano, dasatinib, un inhibidor de Src, aumenta la sensibilidad a oxaliplatino sólo en tumores con p-Src alta. Sin embargo, el dasatinib no modificó la sensibilidad a 5FU en ninguno de los modelos. Nuestros datos sugieren que la quimiorresistencia inducida por p-Src es específica para el oxaliplatino y que los niveles de p-Src pueden usarse para identificar pacientes que pueden beneficiarse de esta terapia de combinación (Perez et al, Oncotarget. 2016a).

Por otro lado, los sarcomas son tumores malignos que representan un alto porcentaje de morbilidad y mortalidad por cáncer en niños y adultos jóvenes. Muchos tumores muestran niveles marginales de quimiorrespuesta y se necesitan nuevos enfoques terapéuticos. MAP17 es una pequeña proteína de membrana no glicosilada sobreexpresada en carcinomas. Los niveles de MAP17 podrían utilizarse como marcador pronóstico para predecir la respuesta al bortezomib en neoplasias malignas hematológicas y en tumores mamarios. Por lo tanto, se analizó la expresión de este oncogén en sarcomas y su relación con características clínico-patológicas, así como probado si se puede utilizar como un nuevo biomarcador para predecir la respuesta terapéutica al bortezomib y nuevas terapias para sarcomas. Las líneas celulares con altos niveles de MAP17 muestran una mejor respuesta al bortezomib in vitro. Además, xenoinjertos derivados de pacientes (PDX) con altos niveles de MAP17 responden al bortezomib in vivo. Por lo tanto, sugerimos que MAP17 es un nuevo biomarcador para predecir la eficacia de bortezomib como una nueva terapia para sarcomas (Perez et al, Oncotarget. 2016b).

Los tratamientos actuales de preservación de la laringe han logrado una mejora de la supervivencia libre de disfunción laringoesofágica (LDS), pero llevan a toxicidades y recurrencias significativas. En la actualidad, no hay evidencia para seleccionar el grupo que se puede beneficiar de laringectomia preservante. En pacientes con cáncer de laringe determinamos si la fosforilación de gH2AX (pH2AX) solos o en combinación con la proteína de membrana MAP17 (PDZK1IP1) podría utilizarse como biomarcador pronóstico. Hemos encontrado que la dosis de cisplatino recibido, pero no la longitud de la radioterapia influencia la respuesta. Estos hallazgos sugieren que pH2AX solo o en combinación con MAP17 puede convertirse en un nuevo y valioso biomarcador pronóstico para pacientes con carcinoma laríngeo tratados con enfoques de preservación (de Miguel-Luken et al, Oncotarget. 2016). De la misma manera, la localización subcelular de pMEK tiene un pronóstico diferente en el cáncer de cabeza y cuello localmente avanzado tratado con radioquimioterapia (Gomez-Millan, et al. BMC Cancer. 2016). Esto nos ha llevado a revisar la heterogeneidad genetica de los tumores de cancer de laringe desde un punto de vista de su aplicación clinica (de Miguel-Luken et al. Cell Cycle. 2016).

El cáncer de pulmón (LC) y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) son enfermedades relacionadas con el tabaquismo, con la presencia de EPOC aumentando el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón, probablemente debido a la inflamación subyacente. LC es típicamente detectado en las últimas etapas de la enfermedad y tiene un mal pronóstico. En un estudio de biomarcadores pronostico, encontramos que IL-11 y CCL-1 son biomarcadores altamente específicos con gran precisión para el diagnóstico de adenocarcinoma de pulmón en especímenes BALF. Se justifica un estudio adicional de estas proteínas como marcadores para el diagnóstico precoz y el cribado de plasma y otros materiales biológicos.

Tambien en cancer de pulmon, dentro del proceso de identificación y caracterizacion de alteraciones geneticas con relevancia en cancer, encontramos regiones con inprinting que estan alteradas en cancer de pulmon. Se ha demostrado que el grupo DLK1-DIO3 sufre inprinting en seres humanos. Encontramos un patrón de metilación característico de este grupo en el cáncer de pulmón asociado al tabaco, en comparación con el tejido pulmonar normal. Se encontraron 3 genes desregulados: uno hipermetilado (DIO3) y dos fueron hipometilados (DLK1 y RTL1). También se detectaron diferencias estadísticamente significativas en dos familias diferentes de SNORDs, dos grupos de miRNA y cuatro lncRNAs (MEG3, MEG8, MEG9 y LINC00524). Los resultados sugieren que la demetilación del grupo DLK1-DIO3 podría tener un papel relevante en la patogénesis del cáncer de pulmón en fumadores y ex fumadores y puede ser utilizado con fines diagnósticos y / o terapéuticos (Molina-Pinelo ET AL. Oncotarget. 2016).

El gen de la espinofilina (Spn, PPP1R9B) está localizado en 17q21.33, una región frecuentemente asociada con inestabilidad de microsatélites y pérdida de heterozigosidad, especialmente en tumores de mama. Spn es una subunidad reguladora de la fosfatasa 1a (PP1), que se dirige a la subunidad catalítica a distintas ubicaciones subcelulares. Spn downregulation reduce la actividad de PPP1CA frente a la proteína de retinoblastoma, pRb, manteniendo así mayores niveles de pRb fosforilado. Este efecto contribuye a un aumento de las propiedades tumorigénicas de las células en ciertos contextos. Aquí, se exploró el mecanismo de cómo Spn downregulation contribuye a la malignos fenotipo y mal pronóstico en los tumores de mama y encontró un aumento en el stemness fenotipo. El análisis de tumores de mama humano mostró que el ARNm de Spn y la proteína se reducen o pierden en el 15% de los carcinomas, correlacionando con un peor pronóstico, un fenotipo tumoral más agresivo y tumores triples negativos, mientras que los tumores luminales mostraron altos niveles de Spn. Downregulation de Spn por shRNA aumentó las propiedades stemness junto con la expresión de genes relacionados con el tallo (Sox2, KLF4, Nanog y OCT4), mientras que la sobreexpresión ectópica de Spn cDNA redujo estas propiedades. Las células madre tumorales parecen tener bajos niveles de ARNm de Spn, y la pérdida de Spn se correlaciona con el aumento de la apariencia de las células de tallo en los tumores de mama como se indica por un aumento en las células CD44 + / CD24-. Una reducción de los niveles de PPP1CA imitó el cáncer de tallo-como el fenotipo celular de Spn downregulada, lo que sugiere que el mecanismo de Spn implica PP1a. Estos aumento de células madre de cáncer de tipo similar a las propiedades con Spn reducido podría explicar el fenotipo maligno observado en Spn pérdida de tumores y puede contribuir a un peor pronóstico del paciente (Ferrer et al.Oncogene. 2016). Ademas, mostramos por primera vez que Spn se une directamente al dominio citoplasmático de la integrina beta8 en las células GBM. La orientación genética de Spn conduce a un crecimiento celular invasivo mejorado en los modelos preclínicos de GBM. Spn regula la invasión de células GBM modulando la formación y disolución de invadopodia. Colectivamente, estos datos identifican a Spn como una adhesión crítica y una proteína de señalización que es esencial para modular la invasión de células GBM en el microambiente cerebral (Cheerathodi et al. Mol Cancer Res. 2016).

NumbL o Numb-like, es un homólogo cercano de Numb, y forma parte de una familia de proteínas evolutivamente conservada implicada en algunos procesos celulares importantes. Numb es una proteína implicada en el desarrollo celular, en la adhesión celular y la migración, en la división celular asimétrica, y en la orientación de las proteínas de endocitosis y ubiquitination. NumbL exhibe algunas funciones superpuestas con Numb, pero su papel en la tumorigénesis no es totalmente conocido. Aquí hemos demostrado que la downregulation de NumbL solo es suficiente para aumentar la translocación nuclear NICD e inducir la activación de la vía Notch. Además, la regulación negativa de NumbL aumenta la transición epitelial-mesenquimal (EMT) y las células madre de cáncer (CSC) relacionadas con transcritos de genes y fenotipos similares a CSC, incluyendo un aumento en el grupo de tipo CSC. Estos datos sugieren que NumbL puede actuar independientemente como un gen supresor de tumores. Además, la ausencia de NumbL induce quimiorresistencia en células tumorales. Un análisis de los tumores humanos indica que NumbL está downregulada en un porcentaje variable de tumores humanos, con niveles más bajos de este gen correlacionado con un peor pronóstico en los tumores de colon, mama y pulmón. Por lo tanto, NumbL puede actuar como un supresor de tumores independiente que inhibe la ruta de Notch y la regulación de la población de células madre de cáncer (García-Heredia et al. Oncotarget. 2016). Estos genes modificaban el comportamiento de celulas tumorales hacia celulas CSC-like, entonces revisamos aspectos de CSC, especialmente la resistencia a terapia (Carnero et al. Cancer Treat Rev. 2016) y el microambiente tumoral asociado al nicho hipóxico (Carnero and Llenonart, Bioessays. 2016)

Revistas Internacionales
Garcia-Carbonero R, Carnero A, Paz-Ares L.
Inhibition of HSP90 molecular chaperones: moving into the clinic.
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Estevez-Garcia P, Lopez-Calderero I, Molina-Pinelo S, Muñoz-Galvan S, Salinas A, Gomez-Izquierdo L, Lucena-Cacace A, Felipe-Abrio B, Paz-Ares L, Garcia-Carbonero R, Carnero A.
Spinophilin loss correlates with poor patient prognosis in advanced stages of colon carcinoma.
Clin Cancer Res. 2013 Jul 15;19(14):3925-35. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-13-0057. Epub 2013 May 31.
Parro T, Medrano MA, Cubo L, Muñoz-Galván S, Carnero A, Navarro-Ranninger C, Quiroga AG.
The second generation of iodido complexes: trans-[PtI2(amine)(amine')] bearing different aliphatic amines.
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Rodríguez-Rodero S, Fernández AF, Fernández-Morera JL, Castro-Santos P, Bayon GF, Ferrero C, Urdinguio RG, Gonzalez-Marquez R, Suarez C, Fernández-Vega I, Fresno Forcelledo MF, Martínez-Camblor P, Mancikova V, Castelblanco E, Perez M, Marrón PI, Mendiola M, Hardisson D, Santisteban P, Riesco-Eizaguirre G,Matías-Guiu X, Carnero A, Robledo M, Delgado-Álvarez E, Menéndez-Torre E, Fraga MF.
DNA methylation signatures identify biologically distinct thyroid cancer subtypes.
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Identification of proteomic signatures associated with lung cancer and COPD.
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Medrano MÁ, Álvarez-Valdés A, Perles J, Lloret-Fillol J, Muñoz-Galván S, Carnero A, Navarro-Ranninger C, Quiroga AG.
Oxidation of anticancer Pt(II) complexes with monodentate phosphane ligands: towards stable but active Pt(IV) prodrugs.
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Pastor MD, Nogal A, Molina-Pinelo S, Meléndez R, Romero-Romero B, Mediano MD, López-Campos JL, García-Carbonero R, Sanchez-Gastaldo A, Carnero A, Paz-Ares L.
Identification of oxidative stress related proteins as biomarkers for lung cancer and chronic obstructive pulmonary disease in bronchoalveolar lavage.
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