Análisis de los cambios en la expresión génica inducidos por el tratamiento con pseudoterosina en la línea celular de cáncer de mama MDA-MB231

Abstract

De acuerdo a cifras publicadas por la Organización Mundial de la Salud, el cáncer de mama es una de las patologías con mayor porcentaje de mortalidad e incidencia en las mujeres, y en este sentido es necesario el desarrollo de nuevas alternativas para su tratamiento (Saucedo, 2013). Hoy en día están en uso clínico al menos 121 fármacos antineoplásicos que no cubren todas las necesidades de tratamiento, y es pertinente continuar investigando nuevas moléculas activas que presenten mayor efectividad y selectividad, y menor toxicidad y susceptibilidad a la generación de resistencia por parte de las células tumorales. (Gibbs, 2000; Sausville y Johnson, 2000; Newman y Cragg, 2007; Cordero, 2008; Escobar, 2011). Para alcanzar este objetivo se deben buscar compuestos activos que presenten nuevos mecanismos de acción, ya que la mayoría de los antineoplásicos de uso clínico están diseñados para afectar la maquinaria de replicación celular, esta teoría se basa en que las células tumorales por su rápida proliferación son más sensibles a los agentes citotóxicos que las células normales. (Marchini et al., 2005). El descubrimiento de la selectividad y actividad terapéutica potencial de las moléculas pseudopterosinas aisladas del octocoral Antiollogorgia elisabethae, (Williams y Chen, 2012) y el alto grado de variación química de las especies colectadas a diferentes localizaciones de la región Caribe, han motivado a muchos autores para continuar el estudio de estos productos (Correa et al., 2011); especialmente en este trabajo se estudió el compuesto Pseudopterosina Q, con promisoria actividad anticancerígena, contribuyendo al estudio de su mecanismo de acción in vitro. Utilizando un microarreglo de expresión en genes humanos, que emplea la tecnología Agilent de dos colores (Agilent SurePrint G3 Humano Gene Expression 8x60K Microarray GE V2), se generó información sobre las diferentes dianas en las que actúa este compuesto, permitiendo un acercamiento al análisis de las posibles rutas moleculares principalmente impactadas sobre la línea celular MDA-MB231 al ser tratadas con el compuesto. Se hibridó bajo dos condiciones: una con exposición de las células MDA-MB231 al tratamiento y otra sin exposición, empleando un chip con 8 arreglos que constan de 4 réplicas biológicas, cada una con 2 réplicas técnicas. Se utilizó la plataforma Bioconductor y el lenguaje de programación estadística R. El resultado fue de 3.400 genes impactados por la actividad citotóxica del compuesto; concluimos que todos los mecanismos de protección celular en respuesta al estrés generado por PsQ, se relacionan con supervivencia, diferenciación, crecimiento, movilidad, migración celular y represión del proceso apoptótico. No se soportan evidencias de repuesta temprana pero si evidencias de muerte celular por procesos de necrosis.

Abstract. According to published by the World Health Organization, breast cancer is one of the diseases of highest mortality and incidence in women, so it is necessary the development of new treatments research (Saucedo, 2013). Today are in clinical use at least 121 cancer drugs, that not cover all the needs of treatment, which is necessary to continue research into the development of new active molecules with greater effectiveness, lower toxicity, greater selectivity and reduced susceptibility to the generation of resistance by tumor cells. (Gibbs, 2000; Sausville y Johnson, 2000; Newman y Cragg, 2007; Cordero, 2008; Escobar, 2011). To get this goal it should search active compounds with novel mechanisms of action, since most antineoplastic clinical use are designed to affect the cellular replication machinery, this theory is based on the tumor cells by their rapid proliferation are more sensitive to cytotoxic agents than normal cells (Marchini et al., 2005). The discovery of the selectivity and potential therapeutic activity of molecules pseudopterosins isolated from the octocoral Antiollogorgia elisabethae, (Williams y Chen, 2012) and the high degree of chemical variation of species collected at different locations over Caribbean region, have led many authors to continue the study of these products (Correa et al., 2011). In this work, Pseudopterosin Q compound, with promising anticancer activity, contributing to the study of its mechanism of action in vitro. Using a human gene expression microarray employing the Agilent technology two-color (Agilent SurePrint G3 Humano Gene Expression 8x60K Microarray GE V2), generate information on different targets in which this compound acts, allowing closer analysis of possible molecular pathways impacted mainly on the cell line MDA- MB231. The samples was hybridized under two conditions: first, with exposure of MDA-MB231 cells without treatment and another exposure using a chip with eight arrays consisting of four biological replicates, each with 2 technical replicates. The Bioconductor plataform and statistical programming language R. The result was used 3,400 genes impacted by the cytotoxic activity of the compound; conclude that all cellular protection mechanisms in response to stress generated PSQ are related to survival, differentiation, growth, motility, cell migration and suppression of apoptosis. No evidence of early response but with evidence of cell death by necrosis processes supported.