Estudio de la familia de proteínas Rho GTPasas en la biología del neuroblastoma

Abstract

El neuroblastoma (NB) es el tumor extracraneal sólido de aparición más común durante la edad pediátrica. El NB surge a raíz de un desarrollo erróneo del linaje simpatoadrenal de la cresta neural. Es una enfermedad muy heterogénea y las variantes más agresivas presentan resistencia a las terapias existentes y una supervivencia enormemente baja. Esto genera una gran demanda por una investigación básica y translacional que esclarezca los mecanismos moleculares y celulares subyacentes al crecimiento tumoral, a las metástasis y/o recaídas. La heterogeneidad intratumoral a nivel celular del neuroblastoma ha emergido recientemente como una característica definitoria en estos tipos de tumores. Entre estas poblaciones se pueden identificar células semejantes a neuroblastos en diferentes estados madurativos y otras poblaciones con características similares a las células de la cresta neural, multipotentes y migratorias, que podrían explicar su variada presentación clínica y la aparición de recaídas agresivas. En relación a esto, en el laboratorio hemos descrito la existencia de una población de células progenitoras, con alta expresión del marcador CD44, y con características tumorigénicas y metastáticas. Una de las vías de señalización que aparece altamente afectada en neuroblastomas agresivos es la regulación de las proteínas de la familia Rho GTPasas. Las Rho GTPasas son moléculas señalizadoras que actúan como interruptores moleculares, alternando entre una forma GTP activa y una GDP inactiva, modulada a su vez por un gran número de reguladores moleculares: las proteínas tipo GEF (Guanine Exchange Factor) activadoras y proteínas tipo GAP (Guanine Activator Protein) y GDI (Guanine Dissociation Inhibitor) inhibidoras. Una vez activadas, las proteínas Rho GTPasas interaccionan con los denominados efectores, activándolos y regulando así el funcionamiento de multitud de vías de señalización. Debido al papel integrador de esta familia de proteínas en la diferenciación y proliferación celulares, estas podrían estar además involucradas en la biología de las poblaciones progenitoras en NB. En esta tesis doctoral, se han realizado análisis de expresión en cohortes de pacientes de NB que muestran la desregulación de la señalización de Rho GTPasas como un sello distintivo de la progresión de la enfermedad, en correlación con parámetros clínicos, especialmente relacionados con la señalización de Cdc42 Los ensayos funcionales realizados indican que la sobreexpresión de Cdc42 es perjudicial para la progresión del tumor, ya que afecta a la proliferación y diferenciación celular. Se encontró una regulación positiva de CdGAP, GAP específica de las GTPasas Cdc42 y Rac1, en células CD44Hi, aparentemente controlando la acción de Cdc42. Silenciar CdGAP o activar Cdc42 disminuye la capacidad de mantenimiento de las células las poblaciones progenitoras de NB al afectar los factores involucrados en la especificación de las células de la cresta neural. En conclusión, la señalización mediada por las Rho GTPasas se encuentra alterada en casos de NB de alto riesgo, lo que indica su posible papel en NB agresivo. En particular, Cdc42 juega un papel en la proliferación y diferenciación de células NB. Se ha descubierto que CdGAP está específicamente regulado al alza en células de NB con características progenitoras, siendo un posible culpable de la desregulación de Cdc42 en esta población de células malignas.