Muestran que los perfiles de expresión génica de organoides normales de colon y recto son muy similares

Investigadores del CIBERONC perteneciente al grupo liderado por Alberto Muñoz
CIBER | viernes, 28 de agosto de 2020

Una investigación coordinada por investigadores del CIBERONC muestra que los perfiles de expresión génica de organoides normales de colon y de recto son muy similares, y difieren mucho de los de organoides de tumor de recto.

Aunque se habla habitualmente de cáncer colorrectal, en realidad el cáncer de colon y el cáncer de recto son enfermedades distintas tal como refleja el diferente manejo clínico de los pacientes con una u otra neoplasia. De hecho, los dos tipos de cáncer difieren en epidemiología, características clinicopatológicas, órganos diana de metástasis y quimiosensibilidad. Sin embargo, los estudios genético-moleculares comparando ambos tipos de cánceres realizados hasta ahora han analizado biopsias que contenían mezclas de células tumorales y no tumorales epiteliales y estromales, lo que ha imposibilitado asignar las alteraciones identificadas a un tipo celular particular.

Los organoides son cultivos celulares tridimensionales generados por células troncales que reproducen parcialmente las características de sus tejidos de origen y constituyen un sistema muy apropiado para el estudio del cáncer. Pueden generarse por células troncales del tejido normal o por las células troncales del cáncer (cancer stem cells, CSC), consideradas estas últimas responsables de la iniciación y progresión de los tumores, y posiblemente de su capacidad de metastatizar y recrecer tras quimioterapia o radioterapia.

Con objeto de caracterizar adecuadamente los tumores de colon y de recto, los investigadores han analizado mediante ensayos de RNA-secuenciación los perfiles de expresión génica de organoides cultivados a partir de biopsias endoscópicas de tumores de recto y de tejido sano adyacente tanto de recto como de colon de pacientes naïve no tratados previamente con ninguna terapia (Costales-Carrera et al., Cancers, 2020) y comparado con los previamente obtenidos a partir de biopsias quirúrgicas de tumores de colon (Fernández-Barral et al., FEBS J., 2020). Además, han estudiado los efectos de la vitamina D sobre la expresión génica en los cuatro tipos de organoides.

"Los resultados obtenidos muestran que los perfiles de expresión génica de organoides normales de colon y de recto son muy similares, y difieren mucho de los de organoides de tumor de recto. Estos muestran una gran heterogeneidad interindividual. Hemos identificado grupos de genes cuya expresión está desregulada de modo diferencial en organoides tumorales de recto y tumorales de colon; entre ellos, genes de la maquinaria biosintética celular que codifican subunidades de las RNA polimerasas (POLR2H, POLR2J), proteínas ribosómicas y de regulación de la traducción", aseguran Antonio Barbáchano y Alberto Muñoz, investigadores del CIBERONC en el Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” y coordinadores del estudio junto con Luis del Peso, investigador del CIBERES.

"En organoides normales de recto, al igual que habíamos descrito en los de colon, el calcitriol, metabolito activo de la vitamina D, aumenta la expresión de genes de troncalidad (stemness) como LGR5, LRIG1, SMOC2 y MSI1, y reduce la de marcadores de diferenciación como TFF2 y MUC2. Por el contrario, los organoides tumorales de recto responden al calcitriol de modo diferente a los organoides normales de recto y a los organoides tumorales de colon", explica Alba Costales-Carrera, investigadora del CIBERONC y primera autora del trabajo.

Además, hemos publicado en Cancers una revisión de los efectos de la vitamina D sobre la diferenciación y la troncalidad celular en cáncer (Fernández-Barral et al., Cancers, 2020). En ella, revisamos la inducción de diferenciación por calcitriol de células de carcinoma de colon y mama, en gran parte consecuencia de la inhibición del proceso de transición epitelio-mesénquima, que a su vez resulta del antagonismo de las vías de señalización Wnt/beta-catenina, TGF-beta y EGF-RAS. Revisamos también la acción del calcitriol reprogramando la expresión génica y fenotipo de los fibroblastos asociados a tumores (cancer-associated fibroblasts, CAF) y de las CSC.

Artículos de referencia:

  • Alba Costales-Carrera, Asunción Fernández-Barral, Pilar Bustamante-Madrid, Orlando Domínguez, Laura Guerra-Pastrián, Ramón Cantero,  Luis del Peso, Aurora Burgos, Antonio Barbáchano y Alberto Muñoz. Comparative study of organoids from patient-derived normal and tumor colon and rectal tissue. Cancers 2020, 12, 2302; doi:10.3390/cancers12082302.
  • Asunción Fernández-Barral, Pilar Bustamante-Madrid, Gemma Ferrer-Mayorga, Antonio Barbáchano, María Jesús Larriba y Alberto Muñoz. Vitamin D effects on cell differentiation and stemness in cancer. Cancers 2020, 12, 2413; doi:10.3390/cancers12092413.
Ciberonc