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MicroRNAs y su interaccin las clulas cancerosas y el
microambiente tumoral.
Las clulas cancerosas crecen en un entorno compuesto por
mltiples
componentes (fibroblastos, clulas endoteliales y la infiltracin
de clulas
inmunes) que apoyan el crecimiento del tumor y que contribuyen a
la resistencia
a la terapia. Una manera en que estos tipos de clulas promueven
la progresin
del cncer es mediante la alteracin de la expresin de microRNAs
(miRNAs),
pequeos ARN no codificantes que regulan negativamente la
expresin de
protenas, ya sea en las clulas cancerosas o en las clulas
normales asociadas.
Los cambios en la expresin de los genes miARN puede ser
provocada por
Interaccin directa entre las clulas del estroma y las clulas del
cncer
Factores paracrinos secretadas por cualquiera de los tipos de
clulas
Comunicacin directa entre clulas a travs de mirnas
secretadas.
La expresin alterada de los miRNAs es el principal mecanismo
que
desencadena su ganacia o prdida de funcin en las clulas
cancergenas. Hay
que tener en cuenta el papel importante de los exosomas que son
pequeas
vesculas que secretan todas las clulas y que contienen protenas
y molculas
de ARN mensajero y microARN.
Las investigaciones sobre miRNAs deben enfocarse en Entender el
papel de
miRNAs en las complejas interacciones entre el tumor y las
clulas en su
microambiente es necesario si queremos entender la progresin del
tumor para
poder traducir los avances del laboratorio en el desarrollo de
nuevos marcadores
pronsticos y nuevas estrategias teraputicas, as como desarrollar
nuevas
tcnicas para la deteccin de miRNAs.
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Las clulas cancerosas crecen en un entorno compuesto por
mltiples
componentes que apoyan el crecimiento del tumor y que
contribuyen a la
resistencia a la terapia. Los principales tipos de clulas en el
microambiente
tumoral son fibroblastos, clulas endoteliales y la infiltracin
de clulas inmunes
todos los cuales se comunican con las clulas cancerosas. Una
manera en que
estos tipos de clulas promueven la progresin del cncer es
mediante la
alteracin de la expresin de microRNAs (miRNAs), pequeos ARN
no
codificantes que regulan negativamente la expresin de protenas,
ya sea en las
clulas cancerosas o en las clulas normales asociadas. Los
cambios en la
expresin de los genes miARN puede ser provocada por la
interaccin directa
entre las clulas del estroma andcancer clulas, por factores
paracrinos
secretadas por cualquiera de los tipos de clulas o incluso a
travs de miRNAs
comunicacin directa entre las clulas throughsecreted. La
comprensin del
papel de miRNAs en las complejas interacciones entre el tumor y
las clulas en
su microambiente es necesario si queremos entender la progresin
del tumor y
disear nuevos tratamientos.
El microambiente tumoral (TME)
El TME se compone de fibroblastos, vasos sanguneos, clulas
inmunes, clulas
de apoyo, molculas de sealizacin y la matriz extracelular. La
proporcin de
este estroma en los cnceres humanos puede contener ms de 90% .El
tumor y
el microambiente que rodea se relacionan entre s a travs de
interacciones
estrechas y constantes y juntos tienen un papel significativo en
los resultados del
tratamiento (Figura 1).
Las clulas endoteliales recubren la superficie interior de los
vasos sanguneos
y los vasos linfticos, formando una interfaz entre la sangre o
la linfa que circula
en el lumen y el resto de la pared del vaso. En los tumores, el
crecimiento
agresivo y no regulado de las clulas transformadas
neoplsicamente que
sobreexpresan factores pro-angiognicos conduce al desarrollo de
redes de
vasos sanguneos desorganizados que son fundamentalmente
diferentes de lo
vasculatura. Normal
Fibroblastos asociados con el cncer (CAF) son un componente
importante de
los estroma. CAFs tumorales aisladas de pacientes con cncer
tienen una
morfologa y funcin diferente de los fibroblastos normales y se
ha demostrado
que la promocin de la invasin y el crecimiento de las clulas
tumorales. CAF
producen factores de crecimiento (factor de crecimiento
endotelial vascular
(VEGF)) y citoquinas (factor de crecimiento transformante beta
(TGF-),
interleucina (IL) -6, IL-10) que activan la matriz extracelular
adyacente, que
entonces contribuye al crecimiento de las clulas cancerosas.
Adems, CAF son
la fuente primaria de una matriz extracelular alterada, que
contiene fibronectina
y colgeno, que tambin contribuye a tumor crecimiento.4 factores
Major
secretadas incluyen citoquinas proinflamatorias tales como IL-1
y IL-8, que se
han asociado con efectos protumorignicas. Una quimiocina
prominente que es
secretada por CAF es 1 clulas estromales derivadas factor, que
principalmente
-
seales a travs del receptor de quimiocinas CXC, que promueve la
CAF
proliferation.4 conserven sus caractersticas (al menos
parcialmente) cuando se
cultivan en ausencia de clulas malignas, lo que sugiere que que
han sufrido
alteraciones genticas o epigenticas. Una reciente serie de
estudios inform
alteraciones genticas en CAF microdissected derivados de mama,
cabeza y
cuello y cncer de ovario (OvCa) .Sin embargo, un anlisis
cuidadoso de mama
y de ovario CAF demostraron que tales alteraciones genticas
son
extremadamente raros. Es ms probable que el fenotipo estable de
CAF
est regulada por cambios epigenticos, como se sugiere por un
anlisis de
genoma de estroma cncer de mama.
Muchos cnceres son impulsados por la inflamacin mediada por
clulas
derivadas de mdula sea, tales como monocitos y macrfagos. Los
macrfagos
son clulas inmunes innatas que tienen funciones indispensables
en la respuesta
inmune innata y adaptativa. Ellos pueden ser activados por una
variedad de
estmulos y polarizada a funcionalmente diferentes fenotipos. Dos
subconjuntos
distintos de los macrfagos son ahora reconocidos: clsicamente
activado (M1)
y, alternativamente, los macrfagos activados (M2) macrophages.9
M1 expresan
una serie de citocinas proinflamatorias, quimiocinas y molculas
efectoras, tales
como factor de necrosis tumoral-, IL-12, IL -23, inducible xido
ntrico sintasa y
principales complejos de histocompatibilidad de clase I y II. En
contraste, los
macrfagos M2 expresan una amplia gama de molculas
anti-inflamatorios, tales
como IL-10, TGF- y la arginasa. En la mayora de los tumores, los
macrfagos
infiltrantes son del fenotipo M2, que proporciona un
microambiente
inmunosupresor para el crecimiento tumoral. Adems, estos
macrfagos
asociados al tumor (TAM) segregan muchas citocinas, quimiocinas
y proteasas,
que tambin promueven la angiognesis tumoral, crecimiento,
metstasis y
immunosuppression.9 Esta opinin es sobre el papel que microRNAs
(miRNAs)
tienen en la comunicacin entre las clulas tumorales y
componentes de la TME
(Figura 1).
miRNAs Y CNCER
miRNAs son pequeas ARN no codificantes, 19-22 nucletidos (nt) de
largo, los
que inhiben la expresin gnica a nivel postranscripcional. Ellos
se transcriben
primero como partes de las molculas ms largas, de hasta varias
kilobases de
longitud (pri-miRNA), que se procesan en el ncleo en ARN de
horquilla de 70 a
100 nt de la ribonucleasa doble tranded RNAspecific, Drosha. A
continuacin de
la Horquilla pre-miRNAs son transportados por exportin 5 al
citoplasma, donde
son sometidos a procesamiento posterior por un segundo
ribonucleasa, doble
cadena especfica-llamada Dicer. En los animales, los miRNAs de
cadena
sencilla son incorporado en ARN inducida por silenciar complejo
y principalmente
bind ARNm especfico en motivos de secuencias especficas,
predominantemente dentro de la regin no traducida 3 'de la
transcripcin, que
son significativamente, aunque no completamente, complementaria
a la miRNA.
El dplex mRNA / miRNA entonces inhibe la traduccin mediante el
bloqueo de
iniciacin o a travs de aumento de la degradacin del ARNm.
-
Dada la frecuencia con la que los genes miARN motivos diana se
conservan
dentro de la 3 'regiones no traducidas, se estima que casi todos
los genes
humanos se conservan objetivos de miRNAs y que para cada miARN
hay
aproximadamente 200 genes que transportan motivos conservados
dentro de la
secuencia 3' no traducida regin.
miRNAs, que estn desregulados con frecuencia en muchos tipos de
cncer, se
han demostrado tener papeles en mltiples facetas de la
tumorignesis. La clula
cancerosa funciones autnomas de miRNAs se han revisado a
fondo
elsewhere.In esta revisin, el foco ser en las funciones autnomas
no celulares
de miRNAs en las clulas del cncer, especficamente cmo
alteraciones en la
expresin de miRNA en clulas de cncer promueve la
tumorignesis
modificando el TME. La modificacin de la TME a travs de la
regulacin de la
expresin de miRNA por oncogenes se inform por primera vez en
2006. El uso
de un modelo colonocito con la expresin estable de Ras o Ras y
myc, Dews et
al. myc demostr que regula al alza la familia miR-17-92, por lo
tanto, la
promocin de perfusin de la sangre y de las clulas endoteliales
reclutamiento.
Una fuerte relacin entre miRNAs y los cnceres humanos se ha
establecido.
Una comparacin de los genes miARN expresin en tejidos normales
y
tumorales mostr cambios globales en la expresin de miRNA en
diversos
tumores malignos humanos. Adems, mapeo de 186 genes miARN
humanos
revelaron que se encuentran con frecuencia en sitios frgiles y
otras regiones
cromosmicas asociadas con el cncer. En consecuencia, los miRNAs
se han
identificado ya sea como oncogenes (por ejemplo, el miR-155,
miR-17-5p, miR-
21, miR-221/222) o supresores de tumores (por ejemplo, el
miR-34, miR-15a,
miR 16-1, let-7) .As, mientras que la desregulacin miRNA en
clulas de cncer
tiene un papel conocido en la progresin tumoral, metstasis y la
terapia de la
resistencia, miRNAs han sido recientemente demostrado a
participar en los
componentes de reprogramacin de la TME de proporcionar
asistencia para el
rgano del cncer .
Reprogramacin de clulas somticas mediante miRNAs
Hasta hace 9 aos, se crea que la mayora de los tejidos
diferenciados fueron
bloqueados irreversiblemente en sus estados de diferenciacin y
tejidos que slo
podan ser generados con clulas madre pluripotentes. Esto cambi
en 2006,
con la demostracin de que la expresin de los cuatro factores de
transcripcin
podra reprogramar fibroblastos somticos en inducidas
pluripotentes cells.Since
madre entonces, se identificaron miRNAs que se expresan slo en
clulas madre
embrionarias y se inform de que el miR-30216 podra reprogramar
somtica
clulas pluripotentes inducidas en cells.17 tallo Adems, se
demostr que la
expresin de dos miRNAs (miR-9/9 * y miR-124) podra convertir
fibroblastos en
neuronas, 18 que demuestra el poder de miRNAs para reprogramar
fibroblastos
adultos. Estos datos mostraron que el genoma tiene mucha ms
plasticidad de
lo esperado y que los miRNAs son poderosos reguladores de esta
plasticidad.
En el contexto del cncer, se desarroll la idea de que la
investigacin de la
-
reprogramacin de clulas del estroma asociadas con el cncer podra
conducir
a una mejor comprensin de la progresin del cncer y a nuevos
tratamientos.
Esta revisin destaca una serie de miRNAs y su papel en la
reprogramacin de
los principales componentes de la TME y discute miRNAs que el
cambio en las
clulas de cncer en respuesta a la interaccin con los componentes
de la TME.
EL PAPEL DE miRNAs EN ENDOTELIAL asociada al cncer
CLULAS
Como las clulas endoteliales son crticos para la angiognesis y
la regulacin
de la metstasis tumoral, su reclutamiento por las clulas
cancerosas puede
promover sustancialmente la tumorignesis en general. A travs de
la
manipulacin de la expresin de los genes miARN de las clulas
endoteliales,
las clulas cancerosas son capaces toreprogram estas clulas para
aumentar su
potencial angiognico (Figura 2).
En dos modelos de cncer diferentes, un enfoque similar fue
tomada para
determinar cmo los cambios en la expresin de miRNA en clulas
endoteliales
afectan a las clulas del cncer de co-cultivadas. Cuando las
clulas endoteliales
fueron co-cultivadas con clulas de carcinoma hepatocelular
(HCC), cuatro
miRNAs se alteraron significativamente (41,5 veces) en las
clulas endoteliales,
con miR-146a, miR-181 y miR-* 140-5p upregulated y miR-302c Se
encontr
downregulated.The regulacin al alza de miR-146a para promover la
migracin
de las clulas endoteliales y la proliferacin y promover el
crecimiento tumoral y
la vascularizacin. Esta actividad se produjo a travs de miR-146a
directamente
dirigidas a cncer de mama, de aparicin temprana), que luego
regula
negativamente la expresin de PDGFRA (receptor de factor de
crecimiento
derivado de plaquetas, polipptido alfa) a travs de la
focalizacin promoter.19
PDGFRA Cuando las clulas endoteliales fueron co-cultivadas con
lneas
celulares de glioma, un anlisis conjunto de miARN identificaron
12 miRNAs que
se downregulated (miR-181, miR-101, miR-30b, miR-27a, miR-21,
miR-22, miR-
23b, miR-31, miR-103 , miR-126, miR-29a y miR-125 ter) y uno
upregulated
(miR-296). miR-296 se encontr para promover la angiognesis
mediante el
aumento de la formacin del tubo endotelial y la migracin. Las
clulas de glioma
reprogramaron las clulas endoteliales para regular positivamente
miR-296 a
travs del factor VEGF y de crecimiento epidrmico. Tambin se
demostr que
el VEGF upregulates la expresin de miR-10b y miR-196b en modelos
de cncer
de mama y de pulmn murino. Se encontr que estos dos miRNAs a ser
crticos
para la angiognesis y el crecimiento tumoral en estos tipos de
cncer.
EL PAPEL DE miRNAs en las clulas endoteliales asociada al
cncer
Como las clulas endoteliales son crticos para la angiognesis y
la regulacin
de la metstasis tumoral, su reclutamiento por las clulas
cancerosas puede
promover sustancialmente la tumorignesis en general. A travs de
la
manipulacin de la expresin de los genes miARN de las clulas
endoteliales,
las clulas cancerosas son capaces toreprogram estas clulas para
aumentar su
potencial angiognico (Figura 2).
-
En dos modelos de cncer diferentes, un enfoque similar fue
tomada para
determinar cmo los cambios en la expresin de miRNA en clulas
endoteliales
afectan a las clulas del cncer de co-cultivadas. Cuando las
clulas endoteliales
fueron co-cultivadas con clulas de carcinoma hepatocelular
(HCC), cuatro
miRNAs se alteraron significativamente (41,5 veces) en las
clulas endoteliales,
con miR-146a, miR-181 y miR-* 140-5p upregulated y miR-302c Se
encontr
downregulated.The regulacin al alza de miR-146a para promover la
migracin
de las clulas endoteliales y la proliferacin y promover el
crecimiento tumoral y
la vascularizacin. Esta actividad se produjo a travs de miR-146a
directamente
dirigidas a cncer de mama, de aparicin temprana), que luego
regula
negativamente la expresin de PDGFRA (receptor de factor de
crecimiento
derivado de plaquetas, polipptido alfa) a travs de la
focalizacin promoter.19
PDGFRA Cuando las clulas endoteliales fueron co-cultivadas con
lneas
celulares de glioma, un anlisis conjunto de miARN identificaron
12 miRNAs que
se downregulated (miR-181, miR-101, miR-30b, miR-27a, miR-21,
miR-22, miR-
23b, miR-31, miR-103 , miR-126, miR-29a y miR-125 ter) y uno
upregulated
(miR-296). miR-296 se encontr para promover la angiognesis
mediante el
aumento de la formacin del tubo endotelial y la migracin. Las
clulas de glioma
reprogramaron las clulas endoteliales para regular positivamente
miR-296 a
travs del factor VEGF y de crecimiento epidrmico. Tambin se
demostr que
el VEGF upregulates la expresin de miR-10b y miR-196b en modelos
de cncer
de mama y de pulmn murino. Se encontr que estos dos miRNAs a ser
crticos
para la angiognesis y el crecimiento tumoral en estos tipos de
cncer.
miR-125 ter es otro miRNA que tiene claramente un importante,
aunque en la
actualidad difcil de definir, papel en la reprogramacin de
clulas endoteliales
durante la tumorignesis. En los gliomas una matriz miARN
detectado la
regulacin a la baja de miR-125 ter, que fue confirmado a tener
un papel en la
migracin endotelial. Una vez ms, el VEGF tuvo un papel en la
reprogramacin
de las clulas endoteliales a travs de la alteracin de la
expresin de miRNA.
VEGF downregulated miR-125 ter, que conduce a la regulacin al
alza de MAZ
(asociado-Myc protena de dedo de zinc), que es un factor de
transcripcin que
se une al promotor de VEGF. Este proceso en las clulas
endoteliales promueve
claramente la vascularizacin y la angiognesis. Sin embargo, en
otro informe
se muestra miR-125 ter ser upregulated por VEGF, factor de
crecimiento de
fibroblastos (FGF) y la hipoxia en modelos murinos de cncer de
pulmn que
resulta en una reduccin de la vascularizacin y la tumorignesis.
Si estas
contradicciones sobre el papel de miR-125 ter en la
reprogramacin de las
clulas endoteliales se basan en las diferencias de modelo de
cncer o en
razones experimentales que hay que estudiar ms a fondo. En el
cncer de
mama, las alteraciones en la expresin de los genes miARN han
demostrado
que regulan la angiognesis a travs de efectos directos sobre las
clulas
endoteliales y la infiltracin inmune. En concreto, la regulacin
positiva de miR-
155 y miR-93 o de la regulacin a la baja de miR-126 y miR-29b se
han
relacionado con la angiognesis a travs de efectos sobre las
clulas
endoteliales, mientras que la regulacin negativa de miR-92a
puede tener un
papel en la infiltracin de macrfagos. miR-126 se demostr que
apuntar
-
directamente tanto factorbinding crecimiento similar a la
insulina protena 2
(IGFBP2), que es un factor de reclutamiento endotelial
secretada, y la
transferencia de fosfatidilinositol protena, citoplsmica 1, la
protena de
transferencia de fosfatidilinositol que regula la secrecin
IGFBP2. As, la
regulacin a la baja de miR-126 mejora la contratacin endotelial
y el crecimiento
del tumor mediante el aumento de la secrecin de IGFBP2. miR-126
tambin se
demostr que emplear otro mecanismo distinto para la modificacin
del gradiente
quimiotctico a travs de la orientacin MERTK (c-mer proto-oncogn
tirosina
quinasa), que cuando secretada se une y neutraliza el factor
quimiotctico
negativo, GAS6 (especfica de detencin del crecimiento 6) . Por
lo tanto, la
regulacin a la baja de miR-126 dio como resultado la regulacin
al alza de
MERTK, que, mediante la neutralizacin de los niveles fisiolgicos
de GAS6,
condujo a mejoradas quimiotaxis de clulas endoteliales. De
hecho, miR-126
downregulation se encontr que era necesario para el
reclutamiento de clulas
endoteliales en este modelo de cncer de mama. La regulacin al
alza de miR-
155 tambin se ha demostrado ser importante en el cncer de mama
mediante
la promocin de la angiognesis a travs de la mayor migracin de
las clulas
endoteliales y macrophages.25 miR-155 se dirige directamente a
von Hippel-
Lindau supresor de tumores, E3 protena ubiquitina ligasa, que es
crtico para los
efectos proangiognicos de la mayor expresin de miR-155.25 Adems,
miR-93
se encontr que se upregulated en carcinoma de mama patients.24
El aumento
de expresin de miR-93 mejora la formacin del tubo endotelial,
aumento de la
densidad de los vasos sanguneos en vivo y promovi la formacin de
metstasis
de pulmn a travs de la focalizacin de gran tumor supresor de
quinasa 2. La
expresin alterada de miR-29b, que se downregulated a travs de la
prdida de
la protena de unin a GATA 3 , tambin promovido tumorignesis
mediante el
aumento de la angiognesis, lo que resulta en un mal pronstico en
cncer de
mama luminal. Downregulation de miR-29b mejorado la sealizacin
de TGF-
y promovi una transicin epitelial-tomesenchymal general (EMT).
Adems, la
expresin de VEGFA, ITGA6 (integrina, alfa 6), ANGPTL4
(angiopoyetina-like 4)
y LOX (lisil oxidasa), mediadores conocidos de la angiognesis,
se correlacion
inversamente con la expresin de miR-29b.29 Adems, los cambios en
los genes
miARN clulas de cncer, as como en las clulas endoteliales, son
importantes
en el cncer de mama. La regulacin a la baja de miR-92a en las
clulas
cancerosas se correlacionaron con un peor pronstico y la
reduccin de la
infiltracin de macrfagos.
miR-29b, miR-214 y miR-195 tambin se downregulated en HCC y
coordinar el
TME a travs de la regulacin de las clulas endoteliales. Como es
el caso en el
cncer de mama, regulacin a la baja de miR-29b en la tumorignesis
HCC
mejorada mediante el aumento de la densidad de microvasos y el
tubo endotelial
formation.26 Este efecto puede ser debido a un aumento en la
matriz
metalopeptidasa 2 (MMP-2) expresin causado por la regulacin a la
baja de
miR-29b, que promueve VEGFR (tambin conocida como Flt-1 (fms
relacionadas con tirosina quinasa 1)) de sealizacin en el
endotelial
cells.Another miRNA, miR-195, se dirige directamente a VEGF en
HCC. La
-
regulacin a la baja de miR-195 aument la expresin de VEGF, que
conduce al
aumento de las clulas endoteliales de ramificacin y la formacin
del tubo
durante la co-cultivo. Un anlisis de una matriz de miARN de
tumores de
pacientes con HCC encontr que miR-214 fue altamente
downregulated y que
esta regulacin a la baja era indicativo de un prognosis.31 peor
miR-214 se
encontr para regular las clulas endoteliales a travs de
ramificacin dirigido al
factor de crecimiento derivado de hepatoma, que es se sabe estn
involucrados
en la angiognesis.
En el cncer de pulmn, regulacin a la baja de miR-519c, miR-126 y
let-7b se
encontr para promover la angiognesis a travs de efectos sobre
las clulas
endoteliales. Adems, regulacin a la baja de miR-200b se demostr
para
promover la metstasis a travs de la regulacin de la CAF y la
regulacin de la
contratacin de las clulas endoteliales en la renal y OvCa as
como el cncer
de pulmn. miR-519c, que se downregulated por el factor de
crecimiento de
hepatocitos, la angiognesis regulada por la orientacin factor
inducible de
hipoxia-1.32 La regulacin a la baja de miR-519c en el cncer de
pulmn
promovi la secrecin de factores proangiognicos, VEGF-A, FGF
bsico y IL-8,
que mejor la formacin del tubo endotelial y aumento de la
densidad de los
vasos sanguneos dentro de la TME.
Adems, se demostr que la regulacin a la baja de miR-126 y
dejar-7b tanto en
el tumor y el estroma se asoci con un aumento de la densidad de
microvasos y
un peor prognosis. Although el mecanismo y mediadores de este
aumento de la
densidad de los microvasos se no se conoce, esta observacin
sugiere un papel
de miRNAs en la angiognesis en el cncer de pulmn.
Downregulation de miembros de la familia miR-200 se ha
encontrado para
afectar a la actividad de las clulas endoteliales y se ha
demostrado, a travs del
anlisis del conjunto de datos del Genoma del Cncer Atlas, para
indicar un peor
pronstico en el pulmn, renal y OvCa. Aunque el papel de miR-200
en EMT es
bien conocido, se demostr que la regulacin a la baja de miembros
de la familia
miR-200 reduce la cantidad de clulas endoteliales en el TME a
travs de la
orientacin IL-8. Adems, el aumento de expresin de miR-200 en las
clulas
endoteliales migracin y la formacin de tubos reducidos, lo que
indica que miR-
200 es un regulador de la angiognesis en el TME.
Evidencia de modificacin epigentica de la expresin de miARN para
promover
la angiognesis se observ en OvCa, melanoma y glioblastoma. Adems
de la
regulacin a la baja de miR-200 en OvCa, miR-484 se encontr que
se
downregulated en Ova muestras tumorales de pacientes y se
relacion con un
aumento en los vasos sanguneos,
posiblemente a travs de la orientacin VEGFB y VEGFR2. En el
melanoma,
pases in vivo de las clulas cancerosas para generar clones
altamente
metastsicas indicaron que miR-1908, miR-214, miR-199a-5p y
miR-199-3p se
upregulated y mediadores funcionales de metstasis. Incremento en
la expresin
de miR-1908, miR-199a-5p y miR-199a-3p indica una peor
prognosis.36 Estos
miRNAs fueron muestra para regular la densidad microvascular, el
reclutamiento
-
de clulas endoteliales y el melanoma metstasis, y su mayor
expresin fue
vinculado a un peor pronstico. Su mecanismo de accin era a travs
de la
orientacin DNAJA4 (DnaJ (Hsp40) homlogo, subfamilia A, miembro
4) y
tambin la apolipoprotena E, lo que reduce el reclutamiento de
clulas
endoteliales mediante la unin de la lipoprotena de baja
densidad
receptorrelated protena 8 receptor en las clulas endoteliales.
Un enfoque
similar, usando los pases en vivo, fue tomada con
glioblastoma.
Una lnea de glioblastoma humano se pas en ratones desnudos para
identificar
clones con diferentes tasas de inactividad determinado por la
tasa de derivacin
al desafo. En las lneas de glioblastoma crecimiento rpido,
miR-580, miR-588
y miR-190 se downregulated, que aument factores proangiognicos
TGF, factor
inducible por hipoxia-1, FGF2, TIMP-3 y Kras. Reconstitucin de
miR-588 en
rpido crecimiento lneas celulares de glioblastoma reduce el
reclutamiento de
clulas endoteliales y clulas supresoras mieloides derivados
(MDSCs). Por otra
parte, el aumento de la expresin de miR-93 en el glioblastoma
promovido la
proliferacin de clulas endoteliales y la migracin, posiblemente
a travs de la
orientacin B8 integrina.
En resumen, muchos de los cambios epigenticos en los genes
miARN
expresin en el cncer implican la contratacin de las clulas
endoteliales, que
promueven la angiognesis. Sin embargo, un gran nmero de estudios
identific
otras clulas dentro del TME que cambian la expresin de miRNA en
el entorno
del cncer
EL PAPEL DE miRNAs en CAF
Los fibroblastos regulan la angiognesis, metstasis, EMT y
composicin de la
matriz extracelular dentro del tumor. No es sorprendente que los
miRNAs son los
principales reguladores de las funciones de promocin de tumores
de CAF, y es
cada vez ms evidente que el cncer dirigida cambios regulan esta
red miARN.
En un gran nmero de cnceres, CAF se han demostrado para promover
la
tumorignesis upregulating y la regulacin negativa de miRNAs
especficos
(Figura 3).
Durante la tumorignesis miRNAs son downregulated con frecuencia
en lo que
se ha considerado como un mecanismo de desdiferenciacin.
Ms especficamente, las clulas de cncer de pulmn downregulate
miR-200b,
que se dirige a Flt-1 para promover la CAF migracin que aumentar
la
metstasis.
Aunque la mayora de miRNAs que se alteran en el microambiente
se
downregulated, el aumento de varios miRNAs de nota se ha
demostrado para
promover la tumorignesis. Estos incluyen oncomiRs conocidos,
como miR-21 y
miR-155. miR-21 se ha demostrado que ser muy upregulated en
fibroblastos
de pacientes en mltiples tipos de tumores, incluyendo el cncer
colorrectal,
carcinoma43 de clulas escamosas y cncer de pncreas.
-
El aumento de expresin de miR-21 por los fibroblastos se demostr
que
upregulate -actina de msculo liso, lo que resulta en la
adquisicin de un
fenotipo de miofibroblastos ms activado. Las clulas cancerosas
regulados
miR-21 a travs de factores solubles, incluyendo TGF-, que se ha
demostrado
para ser relevantes en varios modelos de cncer diferentes. Por
ejemplo, el TGF-
se demostr que upregulate miR-143 en el CAF en el cncer gstrico
de tipo
scirrhous. Estos resultados ponen de manifiesto que la regulacin
de la
tumorignesis por 'oncomiRs' no es cncer autnoma sino ms bien una
funcin
de todo el rgano tumor.
Como se mencion anteriormente, el miR-155 es a menudo
upregulated en CAF.
miR-155 tiene un papel prominente en la inflamacin, ya que est
directamente
regulada por el factor nuclear kappa-B, 47 un regulador bien
conocido de la
funcin CAF. Recientemente hemos informado de que la regulacin
positiva de
miR-155 contribuy a la transicin de los fibroblastos normales en
epipln CAF
en el anlisis de la expresin gnica de estos OvCa.48 CAF y los
efectos de la
regulacin al alza de miR-155 mostr un aumento en la expresin de
quimiocinas
y otros inmunitario moduladores, que pueden ser congruentes con
los efectos de
miR-155 y su regulador conocidos, factor nuclear-kappa B. Sin
embargo, an
ms la diseccin del papel de miR-155 y su superposicin con el
factor nuclear
kappa B en la promocin del crecimiento del tumor por CAF tendr
que ser
perseguido ms all, ya que este estudio se centr en la
desregulacin
coordinada de tres miRNAs (la regulacin al alza de miR-155 con
la regulacin
a la baja de ambos miR-31 y miR-214) 0,48
Una matriz de miRNA tambin se utiliz para identificar vas de
sealizacin
alteradas en fibroblastos de pacientes con cncer de mama.
miR-221-5p, miR-
221-3p y no se encontraron miR-31-3p que se upregulated en estos
CAF. Los
autores luego realiz ontologa de genes anlisis, la bsqueda de
vas que fueron
regulados por mltiples miRNAs desregulados. Se identificaron
muchos vas,
incluyendo la protena quinasa mitogenactivated, IL-6, la unin
estrecha, la
insulina, quimioquinas, TGF- y la sealizacin del receptor del
factor de
crecimiento de hepatocitos. Un anlisis adicional validado la
activacin de la IL-
6 y va de sealizacin corriente abajo de TGF- con un aumento de
MMP-1,
MMP-2, MMP-9 y en los CAF de cncer de mama. Sin embargo, ser
necesario
el papel y la importancia de estos miRNAs upregulated en la
regulacin de CAF
a ser diseccionado ms porque miR-205, miR-200c, miR-200b,
miR-141, miR-
101, miR-342-3p, let-7 g y miR-26b Curiosamente, el estudio
comentado
anteriormente, que lleva a cabo un conjunto de miARN para
identificar la
expresin desregulada de CAF en el cncer de mama, encontr que el
miR-31
se upregulated, mientras que el informe sobre las metstasis Ova
encontr que
el miR-31 se downregulated. Adems de perfiles de expresin de
miRNA en el
cncer de endometrio mostr que el miR-31 se downregulated en
fibroblasts.This
regulacin a la baja de miR-31 permite la expresin de la protena
especial 2-AT
ricos vinculante secuencia, la promocin de la invasividad del
cncer de
endometrio y el crecimiento. La aparente paradoja de la
diferente regulacin de
miR-31 en diferentes tipos de cncer puede reflejar el origen del
tejido distinta
que determina el contexto nico para el crecimiento de cada tumor
individual.
-
Curiosamente, en el cncer de endometrio la regulacin a la baja
de miR-148a,
as como de miR-31, en el CAF es fundamental para la promocin de
la
tumorignesis. La regulacin a la baja de miR-148 en CAF aumenta
la actividad
de Wnt a travs de la expresin elevada de Wnt10b (tipo alas MMTV
familia del
sitio de integracin, miembro 10B), que es un objetivo de
miR-148.
Otro estudio que lleva a cabo el anlisis conjunto de miARN en
CAF en el cncer
de mama inform seis miRNAs que se downregulated ms de 10
veces,
incluyendo miR-7f, let-7 g, miR-107, miR-15b, miR-26b y miR-30b.
La regulacin
a la baja de miR-26b en CAF promovi la migracin de fibroblastos,
que es un
determinante funcional del fenotipo CAF. Adems, la regulacin a
la baja de miR-
26b en CAF promueve la invasin de la lnea celular de cncer de
mama
humano, MCF-7.52 Adems, fosfatasa y homlogo de tensina (PTEN)
expresin
se redujo en el estroma de los pacientes con cncer de mama
invasivo, que se
correlaciona con el miR expresin -320. La prdida de expresin de
PTEN en los
fibroblastos del estroma llevado a una secretoma
protumorignicos, que fue
parcialmente mediada por la regulacin a la baja de miR-320.
Adems, los
autores determinaron que miR-320 directamente regulada la ETS2
factor de
transcripcin (v-ets virus de la eritroblastosis aviar E26
homlogo de oncogn 2),
y sitios de unin ETS2-se encontraron en 20 genes de
secretoma 54 genes identificados a travs de la eliminacin de
PTEN. La
regulacin a la baja de miR-320 en fibroblastos promovi la
invasin de clulas
de cncer y la proliferacin endotelial a travs de la orientacin
directa de MMP-
9 y EMILIN2 (microfibrilla elastina interfacer 2),
respectivamente.
EMILIN2 es un factor secretado importante para la angiognesis a
travs de la
promocin de la proliferacin de clulas endoteliales. Eso miR-320
regula la
expresin de MMP-9 y EMILIN2 tanto se indic directa e
indirectamente por la
presencia de sitios de unin ETS2-que son responsables de su
regulacin. As
miR-320 se dirige al factor de transcripcin aguas arriba y aguas
abajo de los
mediadores que regulan la secretoma protumorignicos de los
fibroblastos.
En el cncer de prstata, como en el cncer de mama, se
downregulated
miRNAs en CAF para promover la tumorignesis. En el cncer de
prstata, la
regulacin a la baja de miR-15 y miR-16 en CAF fue probablemente
mediado a
travs de la activacin de la AKT y quinasas vas seal extracelular
regulada, la
promocin de la migracin del cncer de prstata y la
neovascularizacin. Estos
datos se suma a nuestra conciencia de la diversidad de la
regulacin de los
genes miARN en fibroblastos, basado en diferentes tipos de
tumores y otros
factores fisiolgicos desconocidos. Asimismo, se mostr a ser
downregulated
significativamente.
EL PAPEL DE miRNAs en clulas mesoteliales asociada al cncer
Aunque OvCa interacta con CAF, el microambiente primaria para
las clulas
Ova es la clula mesotelial. Estas clulas cubren el peritoneo, la
serosa del
intestino delgado y grueso y el epipln.
-
Los sitios ms comunes de metstasis del tumor ovrico primario son
el
peritoneo abdominal y el epipln.
La metstasis est mediada por la unin de las clulas mesoteliales
Ova a las
clulas antes de que puedan acceder a los fibroblastos situados
debajo.
Recientemente, se demostr que el TGF--estimulado clulas
mesoteliales
primarios humanos, que indujeron la expresin de MMP-2 y MMP-9,
fueron
capaces de promover la unin celular y la proliferacin del cncer
a travs de
miembros de la familia downregulating miR-200. En consecuencia,
la entrega de
miRNAs familia miR-200 a clulas mesoteliales en ratones inhibe
OvCa
implantacin de clulas y dissemination.56 Nos mostr recientemente
que la
interaccin directa de las clulas Ova con clulas mesoteliales,
que cubren la
superficie de la epipln, provoca un ADN metiltransferasa 1
disminucin mediada
en la expresin de miR-193b en las clulas cancerosas. La reduccin
de miR-
193b dio lugar a la regulacin al alza de su tipo uroquinasa
objetivo activador del
plasmingeno, una proteasa asociada a tumor conocido.
Las seales paracrinas emitidos por el TME dieron lugar a la
desregulacin de
un miARN clave en las clulas cancerosas, la promocin de los
pasos iniciales
de OvCa colonizacin metastsica
La desregulacin de los miRNAs en TAM PROMUEVE tumorignesis
Las clulas cancerosas reprogramar y regulan la expresin de los
genes miARN
de la infiltracin de clulas inmunes, no slo para suprimir una
respuesta inmune
antitumoral, sino tambin para secuestrar la respuesta de
cicatrizacin de
heridas de estas clulas para promover la tumorignesis.
Antigenpresenting
clulas, especialmente los macrfagos, se ha demostrado que sea un
objetivo
principal de esta conversin. Representan un objetivo ideal, dada
su
yuxtaposicin entre el sistema inmune innato y adaptativo. Los
macrfagos que
infiltran el TME adoptan un fenotipo polarizado M2, que promueve
el crecimiento
del tumor ms que el fenotipo inflamatorio M1. Como era de
esperar, las clulas
cancerosas
upregulate y regular a la baja varios miRNAs en las clulas
inmunes para limitar
su respuesta antitumoral y reprogramar ellos a la tumorignesis
(Figura 4).
miR-155 es un regulador bien conocido de la respuesta inmune,
que implica
clulas T, clulas NK, clulas B y clulas presentadoras de antgeno
(macrfagos
y clulas dendrticas). Cabe destacar que el miR-155 se ha
encontrado para ser
downregulated persistentemente en TAM. Se han demostrado que los
factores
solubles de HCC para regular a la baja miR-155, el aumento de la
expresin del
factor de transcripcin C / EPB y el aumento de la produccin de
IL-10. Cuando
la expresin de miR-155 fue restaurado en los macrfagos o clulas
dendrticas,
ambas respuestas directas e indirectas antitumorales fueron
promovidos a travs
de la mejora de la funcin de las clulas T. SOCS1-155-dirigida
Mir (supresor de
la sealizacin de citoquinas 1), C / EPB y posiblemente Ship1,
que son
supresores de la transcripcin de T helper de tipo de produccin 1
de citoquinas
(por ejemplo, factor de necrosis tumoral-, IL-12, interfern-,
CCL-5
-
(quimioquinas (motivo CC) ligando 5). Varias otras miRNAs tambin
resultaron
ser downregulated dentro de TAM, incluyendo miR-142-3p, 62
miR-125b63 y
miR-19a-3p.Downregulation de miR-142-3p limitado la infiltracin
tumoral de los
macrfagos y reduce el efecto teraputico de transfer.62 adoptiva
de clulas T
Restauracin de la expresin de miR-125 ter en los macrfagos
promovido una
respuesta antitumoral por la orientacin interfern factor 4
regulador, un
promotor conocido del fenotipo de macrfagos M2. Los macrfagos
han sido
encontrado para regular a la baja miR-19a-3p en el TME,
posiblemente a travs
de un factor.64 soluble cncer derivado de la regulacin a la baja
de miR-19a-3p
promovido transductor de seal y activador de la transcripcin 3
(STAT3) de
sealizacin, ya que el miR-19a-3p directamente se dirige a Fra-1
(antgeno
relacionado-Fos), un miembro de la (complejo de protena
relacionada con
adaptador-1) de la familia AP1 involucrados en la polarizacin de
macrfagos y
la regulacin aguas arriba de expresin STAT3.STAT3 en los
macrfagos, que
promueve la supresin inmune, fue rescatado a la sobreexpresin de
miR-19a-
3p. En contraste, en el cncer de pncreas miR-146a est
regulada
positivamente en los monocitos para evitar su diferenciacin y la
expresin de
coestimuladora molecules.67 Este es un mecanismo similar de la
evasin
inmune como se ve con la regulacin a la baja de miR-142-3p, que
no slo es
crtica para la infiltracin de macrfagos, sino tambin para los
macrfagos
differentiation.Additionally, niveles elevados de miR-200 en las
clulas mieloides
reducen la angiognesis a travs de la focalizacin de VEGF que
limita el
crecimiento del tumor en un modelo de cncer de pulmn murino.
miR-511-3p
es parte de un interesante ciclo de retroalimentacin negativa en
TAM en el que
se regula de forma coordinada con el receptor de manosa, un
marcador de TAM.
Sin embargo, en lugar de promover la tumorignesis, miR-511-3p
regula
negativamente protumoral expresin gnica. Esto indica que no
todos
reprogramacin miARN en los macrfagos impulsar la tumorignesis,
pero
puede ser el resultado de la realimentacin negativa que limita
las capacidades
protumorignicas de TAMs
EL PAPEL DE miRNAs EN MDSCs
MDSCs son componentes del compartimento mieloide que, como TAM,
regular
la inmunosupresin dentro del TME. Por lo tanto, estos MDSCs
pueden, a travs
de cncer dirigida miARN reprogramacin, suprimir las respuestas
inmunitarias
y promover el crecimiento del tumor. Una matriz de miARN
identificado ocho
miRNAs desregulados en MDSCs tumor infiltrante en un modelo
murino de
cncer de mama. miR-494, miR-882 y miR-361 se upregulated y
dejar-7e, miR-
713, miR-133b, miR-466j y miR-322 downregulated. miR-494 era el
miARN
upregulated ms significativamente y promovi la invasin del cncer
de mama
a travs de la supresin de la antitumorales CD8 respuestas de
clulas T,
posiblemente en respuesta a TGF-.miR-494 fue mostrado para
apuntar PTEN
en MDSCs, que es responsable de la mayor inmune supresin de las
clulas T
CD8. Otra evidencia sugiere que varios miRNAs son downregulated
en MDSCs
promover la diferenciacin de las clulas mieloides en MDSCs y
regular las vas
de sealizacin inmunosupresores. La regulacin a la baja de
miR-223 en la
mdula sea era crtico para los progenitores mieloides de
diferenciarse en
-
MDSCs en un modelo de cncer de mama murino. Estable
sobreexpresin de
miR-223 impidi la diferenciacin en MDSCs y la capacidad de
promover el
crecimiento del tumor a travs de la supresin inmune. miR-17-5p y
miR-20a
regulan el potencial inmunosupresor de MDSCs travs de la
focalizacin de los
cnceres STAT3.7 downregulate estos miRNAs, el aumento de la
expresin de
STAT3, que a su vez mejora la inmunosupresin, parcialmente a
travs de
STAT3 induccin de especies reactivas del oxgeno es production.It
evidente,
por tanto, que las clulas cancerosas reprogramar el
compartimento mieloide
para evadir el sistema inmune y promover la tumorignesis. Estas
alteraciones
miARN limitan directamente la respuesta inmune a travs de los
macrfagos de
polarizacin de un M1 a un fenotipo M2 e indirectamente a travs
de los
macrfagos de reprogramacin y MDSCs para inhibir la respuesta
inmune
adaptativa. Sin embargo, ahora hay evidencia creciente de que
las clulas
inmunes dentro de la TME son, ellos mismos, capaces de regular
la expresin
de los genes miARN en las clulas cancerosas.
Factores solubles secretadas a partir de macrfagos se ha
demostrado que
regular a la baja miR-7 en el cncer gstrico y promover la
tumorignesis.
Adems, los experimentos de co-cultivo de emparejamiento
astrocitos con tres
tipos de tumores diferentes que comnmente metstasis en el
cerebro
(melanoma, mama y pulmn) mostraron que los astrocitos
downregulate miR-768-3p cuando se expone a las clulas
cancerosas. Adems,
se encontr que la regulacin a la baja de miR-768-3p promover
chemoresistance y madre del cncer properties.74 celular En un
modelo de
OvCa, MDSCs, se mostr a upregulate miR-101 y promover el
cncer
'troncalidad' y miR-101 se demostr que protena 2, que une a los
promotores de
Sox2 (SRY (regin determinante del sexo Y) -Box 2) y Nanog
objetivo C-terminal
de unin. Clulas dendrticas foliculares promovidos
chemoresistance en linfoma
folicular y linfoma de clulas del manto a travs de la regulacin
positiva de las
clulas dendrticas foliculares-miR 181a.76 comnmente encontrado
conforme
con las clulas del linfoma. Esta interaccin se demostr que
upregulate miR-
181, que se dirige a la nica protena BH3 Bim, haciendo que las
clulas del
linfoma menos sensible a la mitoxantrona
EL PAPEL DE miRNAs EN tumor infiltrante linfocitos (TIL)
Los componentes del sistema inmune adaptativo paradjicamente
tienen dos
funciones en el cncer con clulas CD8 T y clulas T CD4 que
realizan la
vigilancia tumor mientras que las clulas T reguladoras (Treg)
suprimir las
respuestas antitumorales. Para evitar la deteccin y eliminacin
inmune, las
clulas cancerosas suprimen directamente las clulas T a travs de
mltiples
mecanismos, incluyendo la desregulacin de la expresin de miRNA.
Adems,
las clulas cancerosas subvierten indirectamente el sistema
inmune a travs de
la mejora de las funciones supresoras de clulas inmunitarias
adaptativas tales
como las clulas Tregs y NKT mediante la alteracin de los genes
miARN
expresin en estas clulas. Adems de la regulacin de miRNAs en
TIL, las
clulas cancerosas se han mostrado alteraciones en su propia
programacin
-
miRNA con el fin de evitar la deteccin inmunolgica. Clulas CD4 T
aisladas de
pacientes con glioblastoma multiforme muestra reprimidos
expresin de miR-17-
92 miembros de la familia, mientras que la familia miR-17-92 ha
demostrado ser
generalmente aumentada en T helper tipo 1 T CD4 cells.This
sugiere un sesgo
de T clulas hacia un T helper de tipo 2 fenotipo en el TME.
Adems, el TGF-,
una citoquina supresora inmune-comnmente elevada en el cncer,
suprime
antitumorales respuestas de clulas T por upregulating miR-23a en
TIL, que
apunta a la protena inducida por la maduracin de linfocitos B-1
la reduccin de
linfocitos T citotxicos expresin de molculas efectoras
antitumoral, granzima B
y el interfern-.As discuti previamente, miR-155 es un miRNA
asociados con
la inflamacin en el TME. Incremento en la expresin de miR-155 en
las clulas
T ha demostrado promover respuestas antitumorales. expresin de
miR-155 en
las clulas T negativamente correlacionada con SOCS1 y SHIP1,
los
reguladores de la activacin de clulas T y la funcin. Por otra
parte, el miR-155
en conjunto con miR-146a en las clulas T regula miRNAs
production.79
interfern no slo estn desregulados en las clulas T efectoras.
Una
comparacin entre la matriz miARN Tregs perifrica y el tumor
infiltrante Tregs
desregulacin demostrada de varios miRNAs, que pueden ser
reguladas por
Foxp3. Estos estudios demuestran que las clulas cancerosas
regulan miRNAs
en las clulas T que son importantes para antitumorales
respuestas de clulas
T. Evitar la vigilancia inmune ha sido recientemente incluido
como una
caracterstica del cncer. Las clulas cancerosas alterar la
expresin de factores
de transcripcin, receptores de la superficie, quimiocinas y
citocinas solubles /
Ahora parece tambin miRNAs de subvertir el sistema inmunolgico.
En el
glioblastoma multiforme, miR-124 se downregulated
significativamente en
comparacin con tejido cerebral normal. Downregulation de miR-124
aument
Treg infiltracin y reduce la produccin de citoquinas TIL
potencialmente a travs
de la expresin alterada de STAT3, un objetivo de miR-124.81 ms
en el portal
de la trombosis tumoral venosa, el TGF- se demostr que
downregulate miR-
34a, que se enfoca en la contratacin de quimioquinas Treg
CCL-22. El aumento
de expresin de CCL-22 promovido Treg infiltracin. Por lo tanto
lo que
demuestra que la desregulacin de miRNAs dentro de las clulas
cancerosas
pueden alterar la TME travs de la manipulacin de clulas T
reguladoras.
Adems de Tregs, las clulas NKT pueden suprimir la TIL tambin.
Clulas de
glioma, se mostr a aumentar la proporcin de IL-10 y IL-6
productoras de
clulas NKT posiblemente a travs de la regulacin al alza de
miR-92a, que
suprime la capacidad de respuesta NKT y, posiblemente, funcin de
las clulas
T CD8. Lneas celulares de HCC fueron mostrados para alterar la
expresin de
miR-222 y miR-339 para orientar la molcula de adhesin
intercelular 1 reducir
antitumoral responses.85 de clulas T Adems de las clulas de
cncer de
alterar la expresin de los genes miARN para evitar el sistema
inmune, las
clulas cancerosas pueden regular la expresin de los genes miARN
usar el
sistema inmune para promover la metstasis. Clulas T que se
infiltraron en el
cncer de prstata FGF11 producido, que upregulated miR-541 en las
clulas de
cncer de prstata. La regulacin positiva de miR-541 mejorado en
la invasin
in vitro de cncer de prstata potencialmente a travs de MMP-9 y
del receptor
de andrgenos signaling.86 En conjunto, estos datos apoyan la
idea de que los
-
cambios generalizados en la expresin de miRNA en clulas de cncer
de
promover la tumorignesis y determinan el comportamiento del
cncer,
incluyendo la evasin inmune
miRNAs, clulas madre mesenquimales (MSC) y las clulas
cancerosas
MSC son reclutados de forma rutinaria en los tumores slidos con
el fin de apoyar
la tumorignesis travs de la mejora de la angiognesis, metstasis
y la
modulacin inmune. Dado que miRNAs regulan la expresin de
protenas, que
influyen en la diferenciacin y activacin de las clulas, no es
sorprendente que
las clulas cancerosas cambios directos en la expresin de los
genes miARN en
MSCs a reprogramar en clulas tumorales de promocin. No se
encontraron las
MSC de tejido adiposo mamario downregulate miR-15b, miR-27b y
miR-29b en
respuesta a los medios de comunicacin acondicionado de mama
humano lneas
celulares de cncer. La regulacin a la baja de estos miRNAs, que
promueven
la migracin de MSC, fue inducida por factores solubles.
Curiosamente, arrays
miARN de lneas celulares de cncer de mama con diferentes grados
de
potencial metastsico indicaron que miR-126/126 * fueron
significativamente
downregulated en el lines.88 clula ms metastsico Como estos
miRNAs
estroma objetivo cellderived factor de 1, una quimiocina
conocida para reclutar a
MSCs TME, su regulacin a la baja promueve la metstasis del cncer
de mama
mediante el aumento de la contratacin de las MSC.
Colectivamente, estos
estudios demuestran que, en cncer de mama, miRNA cambios tanto
en los
MSCs y las clulas cancerosas mejorada de reclutamiento de
crianza de MSCs
al cncer. Adems, MSC downregulate miR-200b y MIR-200c en las
clulas
MCF-7 a travs de TGF-, lo que resulta en la regulacin positiva
de ZEB1 (zinc
dedo E-box vinculante homeobox 1) y ZEB2, lo que sugiere un
papel para las
MSC en la promocin EMT.91 As miARN reprogramacin en ambos MSC y
las
clulas de cncer de mama est involucrado tanto en la contratacin
de las MSC
a la TME y los efectos protumorignicas de MSC en el TME. Adems,
la
capacidad de las MSC para reprogramar las clulas cancerosas no
se limita a
cncer de mama. En HCC, MSCs upregulated miR-155 a travs de la
secrecin
de S100A4, una protena de unin a calcio que tiene un papel
conocido en la
promocin de la metstasis, de ese modo promover la tumorignesis.
Basado en
esta evidencia colectiva, miRNA reprogramacin de tanto las
clulas cancerosas
y las MSCs tiene un papel en la regulacin de la
tumorignesis.
Comunicacin directa entre el TME y el cncer de clulas a travs
de
TRANSFERENCIA DE miRNAs
Los exosomas (y otras microvesculas) proporcionan los medios
para que tanto
el microambiente y el cncer que alteran la epigentica en el
tumor a travs de
la transferencia directa de miRNAs.93 Esta transferencia directa
introduce
miRNAs que se dirigen posteriormente y alteran funcionalmente
las clulas que
entran. Varios estudios han puesto de manifiesto la
transferencia de miRNAs por
exosomas de clulas cancerosas a las clulas endoteliales para
promover la
angiognesis y la metstasis. En un modelo de cncer de mama
murino, miR-
210 se encontr que se upregulated en exosomas derivados del
cncer, la
-
promocin de tubo endotelial y la ramificacin. Esta transferencia
de miR-210 a
travs de exosomas promueve la tumorignesis mediante el aumento
de las
clulas endoteliales en la TME. Adems, los exosomas de una lnea
celular de
cncer de mama humano derivado de upregulated expresin de miR-105
en las
clulas endoteliales, la promocin de la metstasis a los pulmones
y el cerebro.
Los exosomas reducen las barreras endoteliales a travs de
miR-105
focalizacin de zonula occludens.95 tambin se encontr miR-105 a
ser
elevados en exosomas aislados del suero de cncer de mama
patients.95
Observaciones similares fueron hechas en otros varios tipos de
cnceres. A
travs de co-cultivo de cinco lneas de clulas tumorales
diferentes, incluyendo
cncer de pulmn de clulas no pequeas, glioblastoma, cncer
pancretico,
cncer colorrectal y melanoma, con las clulas endoteliales y la
realizacin de
una matriz de miARN en las clulas endoteliales, miR-9, miR-96,
miR-182 y miR-
183 se encontr que la migracin constante upregulated.96
Especficamente, la
secrecin de cncer mediada de miR-9 en exosomas promovido y
densidad
endotelial in vivo, lo que, a su vez, promovi tumor growth.The
regulacin al alza
de miR-9 en endotelial clulas a travs de la entrega exosoma
promovieron la
angiognesis a travs focalizacin SOCS5, lo que resulta en un
aumento de
STAT1 y STAT3 activation.96 En glioblastoma, varios miRNAs
conocidas que
son altamente expresado (let-7a, miR-15b, miR-16, miR19b,
miR-21, miR-26a,
miR-27a, miR-92, miR-93, miR-320 y miR-20) fueron encontrados en
las
microvesculas aisladas de patients.97
Adems, estas microvesculas promovieron la formacin de tubo
endotelial en
una manera dependiente de ARN, lo que sugiere que los miRNAs en
estas
microvesculas avanzan angiogenesis.97 Adems, parece que los
cnceres
pueden regular a la baja miRNAs para limitar su incorporacin en
exosomas que
limitaran la tumorignesis.
Un ejemplo de inhibicin de la transferencia de genes miARN tumor
a travs de
exosomas es la transferencia de miR-1 en microvesculas
resultantes de la
reconstitucin de miR-1 en glioblastoma, que actuaba para reducir
tumor
growth.98 La regulacin al alza de miR-1 en las clulas
endoteliales reducida de
las clulas endoteliales reclutamiento y la ramificacin a travs
de miR-1
focalizacin de ANXA2 (anexina A2), que est altamente expresado
en algunos
tipos de cncer y promueve la tumorignesis. Curiosamente, la
composicin
miARN vari entre las clulas madre del cncer renal y las clulas
de cncer
renal. Mediante la utilizacin de una matriz de miARN de
microvesculas de
pacientes con cncer renal y clasificacin de clulas madre del
cncer con
expresin de CD105, se demostr que 24 miRNAs se upregulated y 32
miRNAs
se downregulated en las clulas madre de cncer renal en
comparacin con las
clulas madre no cancerosas renales. Adems, estas microvesculas
promueven
la adhesin endotelial y la invasin de una manera dependiente de
ARN, lo que
ilustra el potencial de las diferencias en la composicin de
miARN de exosomas
dentro del mismo tumor de diferentes tipos de clulas cancerosas.
La
transferencia de miRNAs a las clulas endoteliales no se limita a
cnceres
slidos. Los exosomas de leucemia upregulated la expresin de
-
la familia miR-17-92 en las clulas endoteliales durante la
co-cultivo y la
formacin de rama endotelial promovido y migration.Collectively,
estos estudios
demuestran que las clulas cancerosas alteran directamente la
composicin
miRNA de las clulas endoteliales a travs de la transferencia de
exosomal de
miRNAs derivados del cncer para modificar el TME . Estos cambios
cancerosas
mediada en la expresin de miRNA en clulas endoteliales promueven
la
angiognesis y la invasin tumoral. transferencia de genes miARN a
travs de
exosomas de cncer no est restringida a las clulas endoteliales.
Fibroblastos,
clulas estromales derivadas de mdula sea y macrfagos exosomas
de
captacin de cncer, lo que conduce a la regulacin al alza de
miRNAs derivados
del cncer que alteran la funcin de estas clulas. En un modelo de
cncer de
prstata, 'oncosomes' aislado de las clulas epiteliales de la
prstata
transformadas con infeccin Kras mostraron aumento de los niveles
de miR-
1227. Los oncosomes fueron tomadas por CAF, que indujeron su
mobility.102
matriz A miARN de exosomas aislados de una lnea celular de
melanoma
identificaron 154
miRNAs dentro de las clulas estromales de mdula sea exosomes.103
en
cocultivo tomaron estos exosomas, lo que aument la migracin.
Exosomas
cncer-producido tambin regulan el sistema inmune para promover
la
tumorignesis a travs del receptor (TLR) de sealizacin
Toll-like.
Los exosomas de lneas celulares de cncer de pulmn, se mostr a
unirse a
TLR8 humano y murino TLR7, que es fundamental para la
tumorignesis en un
modelo de cncer de pulmn murino. En concreto, el miR-21 y
miR-29a se
secretan en exosomas de las lneas celulares de cncer de pulmn y
con destino
a TLR8.104 Adems, miR-29 se demostr que colocalize
con marcadores exosoma en muestras de cncer de pulmn humano.
Por lo tanto, la evidencia indica que las clulas cancerosas
directamente
reprogramar las clulas del estroma para apoyar la progresin del
cncer a
travs de la transferencia de genes miARN por medio de exosomas.
Aunque se
sepa ms sobre la secrecin de exosomas de clulas de cncer y sus
efectos en
la tumorignesis, clulas estromales, incluyendo los macrfagos y
las MSC,
segregar exosomas que modulan la expresin de miRNA de las
clulas
cancerosas, regulando as la tumorigenicidad. IL-4 macrfagos
activados,
promoviendo un fenotipo M2, se mostr a secretar exosomas
contienen miR-
223.The exosomas macrophagederived upregulated miR-223 durante
la co-
cultivo con una lnea celular de cncer de mama, que promovi
invasiveness.Exosomes cncer de mama secretadas por las MSC
aisladas de la
mdula sea de pacientes con mieloma proliferacin promovido
mltiple y
metstasis. Sin embargo, las MSC de pacientes sanos inhibieron
la
tumorignesis en el mieloma mltiple. Cuando la composicin miARN
de los
exosomas de MSCs tomadas de pacientes con mieloma mltiple se
compar con
la de los pacientes sanos, se encontr que 16 miRNAs ser
downregulated y 2
upregulated.
-
Curiosamente, el miR-15, un conocido miARN supresor de tumores,
se
downregulated en exosomas de MSC aisladas de regulacin a la baja
del
mieloma mltiple patients.This de miR-15, junto con otros cambios
miARN dentro
exosomas, dio lugar a efectos protumorignicas de exosomas. En un
modelo de
cncer gstrico,
miR-214, miR-221 y miR-222, se mostr a ser altamente upregulated
y se
encontraron las MSC para transferir miR-221 a travs de
exosomes.However,
MSC tambin reducen la tumorignesis a travs de la secrecin
exosomal. En
un modelo murino de cncer de mama, exosomas de MSC transferidos
miR-16
en las clulas de cncer de mama reduciendo
capacity.108 angiognico miR-16 redujo la angiognesis a travs de
la
orientacin VEGF, interfiriendo con la capacidad de las clulas de
cncer de
mama para promover ramificacin endotelial, migrar y aumentar la
densidad de
los microvasos.
Transferencia de miRNAs entre las clulas no se limita a los
envases
microvescula. Se ha demostrado que miRNAs se transfieren a travs
del
contacto directo de clulas a travs de uniones gap,
funcionalmente alteracin
de la expresin de protenas a travs de los genes miARN
focalizacin del
ARNm. Un estudio reciente que pueda ser relevante para nuestra
comprensin
del microambiente inmunolgico mostr que miRNAs de macrfagos
fueron
transferidos a las clulas HCC reducidos
proliferation.Specifically, miR-142 y
miR-223, que son altamente expresado en los macrfagos, las
clulas se
transfieren a travs de HCC el contacto directo de clulas mediada
por uniones
comunicantes.
CONCLUSIN
Esta revisin destaca la importancia emergente de miRNAs en la
comunicacin
entre las clulas cancerosas y la TME. La adicin de otro nivel de
complejidad,
representada por las interacciones entre el cncer y las clulas
del estroma que
implican la regulacin de miRNAs, presenta otro obstculo para
una
comprensin global del crecimiento del tumor y la progresin,
mientras que
tambin proporciona dianas teraputicas nuevas y prometedoras.
Aunque hay
muchos desregulaciones especficos del cncer de miRNA en tanto
las clulas
cancerosas y las clulas de la TME, hay algunos miRNAs que han
sido
reportados a ser desregulado en los componentes de TME en ms de
un cncer
(Figura 5). Estos podran tener un papel ms fundamental en la
comunicacin
bidireccional entre las clulas cancerosas y la TME.
La importancia de miRNAs y su capacidad para reprogramar las
clulas para
regular la funcin dentro de la TME se aclarar adicionalmente
como nuestra
comprensin de la biologa de los genes miARN progresa y la
complicada red de
la TME se revela. Los estudios en esta revisin confirman que
existe una
-
comunicacin activa entre las clulas cancerosas y el estroma
mediada a travs
de cambios miARN.
Sin embargo, el alcance de esta comunicacin an no se ha
explorado a fondo.
Actualmente, la mayora de los cambios detectados en el miARN TME
estn
dictadas por las clulas cancerosas. Sin embargo, hay muchas
pruebas de que
las clulas endoteliales, fibroblastos y clulas inmunes que
infiltran influyen en la
tumorignesis. Es probable que nos encontraremos con que los
miRNAs son
factores importantes en la influencia de las clulas del estroma
en la progresin
del cncer.
Clnicamente alterar la expresin gnica y la focalizacin ARN ha
tenido un xito
limitado, sin embargo, es un rea activa de investigacin. La
complicacin
principal con terapias de ARN-focalizacin, como la mayora de
terapias contra
el cncer, es especificidad para el TME y clulas cancerosas.
La comprensin de cmo las clulas cancerosas se comunican con el
estroma
en el TME, especialmente a travs de los exosomas, puede
descubrir una va
para la orientacin especfica. La especificidad, el embalaje y la
proximidad de
los exosomas que contienen los genes miARN-dentro de la TME son
todava
desconocidos. Sin embargo, estas caractersticas de exosomas es
probable que
sean
explor activamente, como la comprensin de ellos podra dar lugar
a beneficios
clnicos distintos. Si podemos determinar que ciertos
exosomas
miRNAcontaining estn destinados a ser absorbidos por las clulas
especficas,
podramos proporcionar un mecanismo y va para la focalizacin de
clulas
especficas, lo que permite la entrega de los productos
quimioteraputicos y gen
terapias.
Eso miRNAs y las protenas no son empaquetados al azar dentro de
los
exosomas se evidencia por las diferencias en las proporciones de
miRNAs
contenidas dentro de exosomas en comparacin con el contenido
total de la
clula. El contenido de miARN de exosomas aisladas de la sangre
perifrica de
pacientes Ova es significativamente
alterada de la de los pacientes sanos, lo que sugiere que el
perfil de miARN de
exosomas puede ser utilizado para el diagnstico.
La pregunta sigue siendo si los exosomas que se encuentran en la
sangre se
corresponden con exactitud a los exosomas liberados en el TME.
Aunque las
clulas cancerosas se cree que producen la mayora de los exosomas
que
contiene los genes miARN-, como se ilustra en esta revisin,
clulas endoteliales
y clulas inmunes infiltrantes secretan exosomas en el TME
tambin. Es posible
que una vez que la comunicacin
entre las clulas cancerosas y el estroma se decodifican, estas
vas de
comunicacin miARN pueden ser explotados en las estrategias para
la deteccin
temprana del cncer, monitoreo respuestas teraputicas o,
potencialmente, para
la terapia dirigida contra el cncer.
-
ABREVIATURAS
VE-cadherina, cadherina endotelial vascular; IGFBP2, crecimiento
similar a la
insulina protena de unin al factor-2; MERTK, c-mer proto-oncogn
tirosina
quinasa; MMP-2, matriz metalopeptidasa 2; VEGF, factor de
crecimiento
endotelial vascular; HIF1A, factor inducible por hipoxia 1,
subunidad alfa; IL,
interleucina; VEGFR, receptor del factor de crecimiento
endotelial vascular; TGF-
, factor de crecimiento transformante beta; ETS2, v-ets virus de
eritroblastosis
aviar E26 homlogo oncogn 2; EMILIN2, elastina microfibrilla
interfacer 2;
CCL5, quimioquinas (C-C motivo) ligando 5; PTEN, fosfatasa y
homlogo de
tensina; SOCS1, supresor de la sealizacin de citoquinas 1;
STAT3, transductor
de seal y activador de la transcripcin 3; CEBPB, CCAAT /
protena de unin al promotor de (C / EBP), beta; HCC, carcinoma
hepatocelular;
PDGFRA, receptor del factor de crecimiento derivado de
plaquetas, polipptido
alfa; FGF, factor de crecimiento de fibroblastos; EMT, la
transicin epitelio-
tomesenchymal; MDSC, clulas supresoras mieloide derivados; AKT,
v-akt
timoma murino homlogo oncogn viral; OvCa, cncer de ovario;
TAM,
macrfagos asociados a tumores; MSC, de clulas madre
mesenquimatosas;
TLR, Toll-like receptor
MicroRNAs en el cncer: de la investigacin a la prctica
clnica
MicroRNAs in cancer - from research to the clinical practice
MSc. Maydeln Frontela Noda
Instituto Nacional de Oncologa y Radiobiologa. La Habana,
Cuba.
RESUMEN
Los microRNAs (miRNAS) son una clase de RNAs no codificantes que
actan como
reguladores de la expresin gnica. Las secuencias de muchos de
ellos estn
-
conservadas entre organismos no relacionados, lo cual sugiere
que estas molculas
participan en procesos biolgicos esenciales. Frecuentemente, la
expresin de los
miRNAs est alterada en muchos tipos de cnceres humanos y
resultan crticos en
la carcinognesis, ya que funcionan como genes supresores
tumorales o como
oncogenes. Estudios recientes han demostrado que los miRNAs estn
muy
relacionados con la progresin del cncer, que incluye el
crecimiento del tumor, la
diferenciacin, la adhesin, la apoptosis, la invasin y la
formacin de metstasis.
En esta revisin se presenta la investigacin bsica y traslacional
que ha emergido
en la ltima dcada, un perodo que puede ser considerado como el
de la
"revolucin de los miRNAs" en la oncologa molecular. En ella se
incluyen las
caractersticas de los miRNAs, su biognesis y procesamiento, sus
funciones y los
mecanismos que alteran su expresin en cncer. Los miRNAs han
generado un gran
inters por sus aplicaciones potenciales en medicina, por lo que,
adems, se refieren sus perspectivas futuras en el diagnstico,
pronstico y terapia del cncer.
Palabras clave: miRNAs, cncer humano, diagnstico, pronstico,
terapia.
ABSTRACT
The microRNAs (miRNAs) are a type of non-coding RNAs that act as
gene
expression regulators. The sequences of many of them are
preserved into unrelated
organisms, all of which suggests that these molecules do
participate in essential
biological processes. The miRNA expressions are often altered in
many types of
human cancers and they are critical to carcinogenesis, since
they work as tumor
suppressor genes or as oncogenes. Recent studies have proved
that miRNAs are
very associated to the cancer progression including the growth
of tumor, the
tumoral differentiation, the adhesion, the apoptosis, the
invasion and the formation
of metastasis. This literature review presented the basic and
translational research
carried out in the last decade, a period that may be called "the
revolution of
miRNAs" in the molecular oncology. It covered the
characteristics, the biogenesis
and processing and the functions of miRNAs as well as the
mechanisms that modify
their expression in cancer. The miRNAs have aroused great
interest because of their
potential applications in the field of medicine; therefore, the
future perspectives in
the diagnosis, prognosis and treatment of cancer by using miRNAs
were also
addressed.
Key words: miRNAs, human cancer, diagnosis, prognosis,
therapy.
INTRODUCCIN
La transformacin maligna es un proceso que involucra
alteraciones genticas,
como las mutaciones puntuales y las anomalas cromosmicas, y
alteraciones
epigenticas, como la metilacin del ADN, las modificaciones
postraduccionales de
las histonas y la hipermetilacin de los promotores. Todas estas
variaciones
influyen en el crecimiento celular, la apoptosis y la
diferenciacin. En etapas ms
avanzadas de la carcinognesis, otros cambios pueden promover la
angiognesis, la
invasin de los tejidos adyacentes y la metstasis en sitios
distantes. Los genes
-
ms conocidos, que se relacionan con el cncer, codifican para
protenas y se
clasifican en oncogenes y genes supresores de tumores. La
identificacin de los
cambios genticos y epigenticos que afectan sus funciones es lo
que ha permitido el reconocimiento de su asociacin con el cncer
humano.
Sin embargo, una de las grandes sorpresas de la biologa moderna
fue el
descubrimiento de que solamente alrededor de 2 % de los genes
que conforman el
genoma humano codifica para protenas.1 En aos recientes, con la
introduccin de
las tcnicas de alto procesamiento para el estudio de la expresin
gnica como los
microarrays y la secuenciacin del transcriptoma completo, se
determin que al
menos 90 % del genoma se transcribe activamente2,3 y que el
transcriptoma
humano es ms complejo que el conjunto de genes que codifican
protenas, ya que
exhibe una cuantiosa expresin de RNAs no codificantes.4-6 Entre
ellos se
encuentran los microRNAs (miRNAs), los cuales participan en los
mecanismos de
regulacin gnica7,8 y se ha demostrado que su expresin alterada
desempea un papel importante en la transformacin maligna de las
clulas humanas.9
CARACTERSTICAS DE LOS miRNAs
Los miRNAs son molculas de RNA pequeas (aproximadamente 22
nucletidos)
que estn conservadas a travs de la evolucin y que participan en
el
silenciamiento postranscripcional de los genes. Estn presentes
en organismos
multicelulares y en virus. Se localizan en todos los cromosomas
humanos, excepto
en el cromosoma Y. Cerca del 50 % se encuentran agrupados y la
transcripcin es
policistrnica. Se localizan frecuentemente en sitios frgiles, y
en regiones de
amplificacin o prdida de heterocigocidad, asociadas a cncer.
Pueden estar
situados en regiones intergnicas o en intrones de genes que
codifican protenas,
con menor frecuencia residen en los exones, pero con una
orientacin anti-sentido con respecto al gen que codifica
protenas.10
Se estima que 1-5 % del genoma humano corresponde a los miRNAs,
lo cuales
pueden regular al menos 30 % de los genes que codifican
protenas.11 Cada miRNA
puede interactuar con cientos de RNA mensajeros (RNAm)12 ya sea
directa o
indirectamente. De igual forma, la expresin de un simple RNAm
puede ser
modulada cooperativamente por mltiples miRNAs.13
BIOGNESIS Y PROCESAMIENTO DE LOS miRNAs
La biognesis de los miRNAs comienza en el ncleo con la
transcripcin de los
genes correspondientes por la RNA polimerasa II14 o III15 para
dar lugar a un
miRNA primario (pri-miRNA), que est poliadenilado y tiene unido
un grupo 7-
metil-guanilato (m7G) en el extremo 5, lo que se conoce como
caperuza.16 Subsecuentemente, este transcrito primario se
procesa por la enzima
Drosha17,18 para formar un miRNA precursor (pre-miRNA), de
aproximadamente 70
nucletidos, que se asemeja a una horquilla. Este es transportado
hacia el
citoplasma por la exportina-5 (XPO5), donde la enzima Dicer lo
procesa en un
miRNA duplex de 22 nucletidos. Una de las cadenas del duplex
interacta con el
complejo inducido para el silenciamiento del RNA (RISC, por sus
siglas en ingls), y
de esta manera interacta con el RNAm blanco19 (fig.), mientras
que la cadena
complementaria se degrada. Existen 2 mecanismos de regulacin
negativa de los
RNAm por los miRNAs. El hecho de que ocurra uno u otro est
regido por el grado
-
de complementariedad entre el miRNA y el RNAm blanco. Si esta es
imperfecta se
reprime la traduccin del RNAm. Los sitios de complementariedad
para los miRNAs
que utilizan este mecanismo estn localizados en las regiones que
no se traducen,
ubicadas hacia el extremo 3 del RNAm (regiones 3UTR, por sus
siglas en ingls).
Si por el contrario, la complementariedad es perfecta, se induce
un corte y
posteriormente ocurre la degradacin del RNAm. Los miRNAs que
utilizan este
mecanismo encuentran sus sitios de complementariedad en
secuencias codificantes de los RNAm.20
FUNCIONES DE LOS miRNAs
Hasta la fecha se han identificado ms de 1 000 miRNAs en seres
humanos, a
travs de los experimentos de clonacin y la utilizacin de la
bioinformtica. Ellos
participan en la regulacin de numerosas vas metablicas y
celulares,
notablemente en aquellas que controlan las modificaciones que
ocurren durante el
desarrollo, la embriognesis, la preservacin de las clulas madre,
la diferenciacin
de las clulas hematopoyticas y el desarrollo del cerebro.21 La
expresin alterada
de los miRNAs es probable que contribuya a la enfermedad humana,
y entre otros
procesos, se ha relacionado con la progresin tumoral,22 que
incluye el crecimiento
del tumor, la diferenciacin, la adhesin, la apoptosis, la
invasin y la formacin de metstasis.
-
Los primeros reportes sobre los miRNAs fueron en el gusano
Caenorhabditis
elegans, donde las investigaciones condujeron a la descripcin de
los genes lin-
423 y let-724, que codifican para RNAs pequeos que estn
relacionados con
cambios del desarrollo en esa especie. Hasta ese momento, se
crea que era un
fenmeno exclusivo en nemtodos, pero se realiz una serie de
trabajos que
permitieron identificar y clonar miRNAs de diferentes
organismos, incluyendo los
humanos, y se descubri que las secuencias nucleotdicas estaban
filogenticamente conservadas.25-28
La primera evidencia que relaciona los miRNAs con el cncer
proviene de un estudio
realizado en pacientes con leucemia linfoctica crnica (CLL), que
consisti en
examinar una delecin recurrente localizada en el cromosoma
13q14.3. Se encontr
que la regin comn ms pequea de la delecin codifica para 2
miRNAs: miR-15a
y miR-16-1, lo que sugiere su papel como genes supresores de
tumores.29 Cuando
estos miRNAs se expresan normalmente se unen a la regin 3UTR del
RNAm de la
protena anti-apopttica BCL2, lo que provoca la inhibicin de su
traduccin, y
pueden activarse los mecanismos usuales de muerte celular
programada. La
ausencia de miR-15a y miR-16-1 induce niveles elevados de esta
protena y el
bloqueo de la apoptosis.30,31 Otros ejemplos de miRNAs que
funcionan como supresores tumorales son las familias de let-732 y
miR-3433,34 (tabla).
Los miRNAs tambin pueden actuar como oncogenes. El ejemplo mejor
estudiado
es el del cluster miR-17-92. Este incluye 6 miRNAs maduros
(miR-17, miR-18a,
miR-19a, miR19b-1, miR20a y miR-92-1) que comparten un
transcrito primario
comn generado del loci 13q31.3.35 El cluster est amplificado en
varios tipos de
linfomas y tambin en cncer de pulmn, colon, pncreas y
prstata.36-38 Su
expresin puede ser regulada directamente por los factores de
transcripcin c-myc
y E2F.39,40 La sobreexpresin de este cluster se asocia con el
desarrollo del
tumor.38 De igual forma, miR21,41,42 miR15543 y miR272/miR27344
son otros ejemplos de miRNAs que actan como oncogenes (tabla).
En sntesis, cuando se altera la expresin de los miRNAs se
desencadena su
ganancia o prdida de funcin en las clulas cancergenas, por lo
que las
definiciones de oncogenes y supresores tumorales se han
expandido para incluir a
los miRNAs, adems de los clsicos genes que codifican
protenas.22,45 Otro aspecto
de inters es que los patrones de expresin de los miRNAs son
tejido-especficos,
por lo que un mismo miRNA puede actuar como un oncogen o un
supresor tumoral en dependencia del contexto.46
MECANISMOS QUE ALTERAN LA EXPRESIN DE miRNAs EN CNCER HUMANO
La expresin alterada de los miRNAs es el principal mecanismo que
desencadena su
ganacia o prdida de funcin en las clulas cancergenas. La
activacin de factores
de transcripcin oncognicos como myc es otro importante mecanismo
que altera la
expresin de los miRNAs.47 Otra va puede ser la ocurrencia de
aberraciones
cromosmicas, ya que el aumento de la expresin de los miRNAs se
ha asociado
con amplificacin genmica38 y la disminucin de su expresin se ha
asociado con
delecin cromosomal, adems de otros mecanismos como las
mutaciones puntuales
y la metilacin aberrante de los promotores.48 Por otra parte, la
represin global de
la biognesis de los miRNAs emerge como un mecanismo
cncer-especfico, ya que
las mutaciones en componentes clave de la maquinaria de
procesamiento de los
miRNAs, como Drosha, DICER1 y XPO5 promueven la transformacin
maligna y la
carcinognesis.49
-
APLICACIONES CLNICAS DE LOS miRNAs
Teniendo en cuenta que la expresin alterada de los miRNAs est
relacionada con el
desarrollo del cncer y la formacin de metstasis, ellos tienen un
gran potencial
para funcionar como biomarcadores para el estado de la
enfermedad y la
progresin, as como para el diagnstico, el pronstico, la
clasificacin y la
evaluacin de factores de riesgo. En este sentido, ellos
presentan algunas ventajas
como el hecho de que los miRNAs maduros son relativamente
estables, el estudio
de su expresin no requiere de grandes cantidades de muestra, se
pueden medir en
biopsias de tejido fresco e incluso se han detectado en tejido
fijado en formalina y
embebido en parafina.50 Estudios recientes demuestran que tambin
pueden ser
medidos en algunos fluidos biolgicos como suero/plasma o saliva,
lo que ofrece
una va menos invasiva para el pesquisaje.51,52 Los perfiles de
expresin de miRNAs
han sido utilizados para distinguir muestras tumorales de
tejidos normales, para
identificar tejido tumoral de origen desconocido o de tumores
pobremente
diferenciados, as como para distinguir diferentes subtipos de
tumores.53 Algunas
alteraciones de los miRNAs ocurren en pacientes a etapas
tempranas, por lo que pueden ser tiles para la deteccin precoz del
cncer.54
Desde el punto de vista pronstico, se ha demostrado su utilidad
como indicador
del resultado clnico,55 de la tendencia a la recurrencia y la
metstasis56 y,
adicionalmente, puede ser predictor de la respuesta a un
determinado
tratamiento.57 Los miRNAs no se han detectado solo en el tejido
canceroso, sino
tambin en el tejido circundante, por lo que pueden servir para
detectar
alteraciones en el microambiente del tumor.58 Se sospecha que el
polimorfismo de
nico nucletido (SNPs, por sus siglas en ingls) dentro de los
genes que codifican
miRNAs o sus blancos moleculares, es perjudicial y puede
aumentar el riesgo de un individuo a desarrollar enfermedades como
el cncer.59
Se han explorado algunas estrategias con fines teraputicos para
normalizar la
expresin de los miRNAs. Una de ellas tiene el objetivo de
reducir la expresin de
los miRNAs con accin oncognica. Para ello se han sintetizado
oligonucletidos-
modificados anti-miRNAs (OMAs), conocidos como "antagomirs", que
son
complementarios a los miRNAs endgenos y permiten su inhibicin de
una manera
especfica.60 Para su aplicacin en la clnica ser necesario
alcanzar su liberacin
efectiva en el tejido blanco, aspecto que se encuentra en
investigacin.61 De igual
forma, se ha desarrollado un nuevo tipo de inhibidores de miRNAs
llamado "miRNA
esponjas", que contienen mltiples sitios para unir a los miRNAs
diana y son
capaces de inhibirlos con la misma eficacia que los OMAs.62 Otra
estrategia consiste
en elevar la expresin de miRNAs con funcin de supresores
tumorales. Esto puede
lograrse utilizando liposomas, polmeros, nanopartculas o
vectores virales, que
contengan los miRNAs con expresin reducida y de esta forma
restaurar sus niveles
normales. Estos novedosos diseos todava requieren de una
evaluacin ms
exhaustiva para que constituyan oportunidades teraputicas para
los pacientes con cncer.61
PERSPECTIVAS FUTURAS
Las investigaciones sobre miRNAs deben enfocarse en la
identificacin de firmas
moleculares tejido-especficas que regulen las metstasis;
explorar los miRNAs que
desempean un papel importante en la regulacin de las clulas
madres
-
cancergenas; traducir los avances del laboratorio en el
desarrollo de nuevos
marcadores pronsticos y nuevas estrategias teraputicas, as como
desarrollar nuevas tcnicas para la deteccin de miRNAs.
