Role of Connexin43 in Tumour Prograssion and Drug Resistance in BRAF-driven Tumors

Resumo

Mutacións na proteína serina/treonina quinasa BRAF asociáronse co desenvolvemento e progresión de diferentes tipos de tumores. Máis do 50 % dos casos de melanoma presentan mutacións no xen BRAF. O melanoma maligno é un tipo de cancro que se orixina nos melanocitos e é o cancro de pel máis letal. Mutacións no xen BRAF resultan na activación constitutiva da actividade quinasa, sendo a mutación máis común a transición da valina a glutamato (V600E). Os inhibidores BRAF combinados cos inhibidores MEK (BRAF/MEKi) están resultando de gran utilidade no tratamento de tumores metastáticos. Porén, un importante porcentaxe de doentes adquiren resistencia ó cabo de 8-12 meses. No cancro en xeral, e no melanoma en particular, a resistencia ós tratamentos, especialmente ós BRAF/MEKi, segue sendo o principal problema para aumentar a supervivencia global en cancro. As conexinas (Cxs) son unha familia de proteínas transmembrana que forman hemicanais e unións comunicantes que permiten a comunicación paracrina e directa entre células en contacto, ó permitir a difusión de ións e pequenas moléculas. Alteracións na conexina43 (Cx43) e na actividade das unións comunicantes están asociadas tanto no desenvolvemento como no progreso de diferentes tipos de tumores. A día de hoxe existe controversia en canto a función da Cx43 na progresión do melanoma. Os obxectivos deste proxecto centráronse en estudar a función da Cx43 en tumores con mutacións BRAF e a súa potencial implicación nos mecanismos de resistencia ós BRAF/MEKi. Os resultados deste estudo indican que os doentes de melanoma expresan baixos niveis de Cx43 e a súa localización é principalmente citoplasmática. O incremento nos niveis da Cx43, usando un vector de expresión, ou vesículas extracelulares (sEVs) que conteñen Cx43, desencadean unha diminución significativa na proliferación celular e na capacidade de formar colonias, ademáis dun aumento significativo na senescencia e na morte celular por apoptose. A disminución en proliferación celular resulta ser independente da actividade das canles de conexina. Todas as liñas celulares de melanoma estudadas presentan altos niveis de SUMOilación da Cx43 que poderían afectar a estabilidade da proteína, a súa localización subcelular ou as interaccións con outras proteínas. A análise proteómica e de RNAseq demostran que a presenza da Cx43 en sEVs, incluídos os exosomas, cambia radicalmente o contido de proteínas e pequenas moléculas de ARN nestas vesículas, o que indica que Cx43 pode participar no recrutamento de proteínas e pequenos ARN. De feito a presenza da Cx43 nestas vesículas cambia significativamente a actividade destas partículas en ensaios in vitro. A presenza da Cx43 en tumores con mutacións en BRAF aumenta significativamente a eficacia e evita a resistencia ós BRAF/MEKi cando se restaura cun vector para sobreexpresar a proteína ou se tratan con sEVs positivos para a Cx43. Ademáis, as células tumorais dobremente resistentes (os BRAF/MEKi) perden a expresión da Cx43, e a re-expresión desta proteína cun vector, ou o tratamento das células tumorais con sEVs positivas para a Cx43, re-sensibiliza a estas células ós tratamentos con BRAF/MEKi. Neste traballo identificamos a Cx43 como unha nova diana terapéutica para o tratamento de tumores con mutación en BRAF e para evitar a resistencia ós BRAF/MEKi.