New signaling pathways implicated in resistance to targeted therapy in tumors with alterations of the MAPK pathway

Resumo

As mutacións na proteína quinasa oncoxénica BRAF están directamente relacionadas coa aparición e progresión de varios tipos de tumores, incluíndo máis do 50% dos casos de melanoma e aproximadamente o 8% de todos os cancros no mundo. Na actualidade, os inhibidores de BRAF/MEK (BRAF/MEKi) son considerados a terapia estándar para os melanomas que presentan mutacións en BRAF, e modificaron drasticamente o panorama do tratamento dos tumores avanzados con esta característica xenética. Con todo, a súa efectividade é limitada e a resistencia a estes fármacos constitúe un obstáculo significativo para o éxito do tratamento. A proteína transmembrana conexina43 (Cx43) facilita o intercambio de pequenas moléculas, como ións, metabolitos e ARN pequenos, a través de diferentes mecanismos celulares como unións comunicantes (GJs), hemichanles ou vesículas extracelulares (EVs), afectando aspectos clave como o crecemento, metabolismo e diferenciación celular. Ademais, identificouse á Cx43 nas membranas asociadas ás mitocondrias (MAMs) e suxeriuse como un potencial supresor tumoral no melanoma primario. Con todo, o seu papel molecular exacto na progresión da enfermidade aínda é motivo de controversia. Neste proxecto, o noso obxectivo é dilucidar o papel da Cx43 no contexto de cancros con mutación en BRAF e na resistencia á terapia asociada ás devanditas mutacións. Os nosos achados indican que a Cx43 mellora a eficacia dos inhibidores de BRAF/MEK en varios modelos de tumores BRAF-mutados, tanto in vitro como in vivo. Este efecto lógrase atraendo complexos de reparación do ADN cara á membrana nuclear a través da interacción con diversas proteínas, como lamin-A/C e diferentes proteínas de reparación do ADN. Esta compartimentación nuclear restrinxe as vías de reparación do ADN, o que conduce a danos persistentes no xenoma e contribúe á inestabilidade xenómica e á letalidade sintética. Os nosos resultados suxiren que a Cx43 podería ser usada como unha estratexia terapéutica prometedora para mellorar a eficacia e superar a resistencia aos fármacos en tumores con mutacións en BRAF. En base aos nosos resultados, desenvolvemos unha combinación innovadora de fármacos utilizando EVs como vehículos de administración para entregar a Cx43 completa (ARNm e proteína) xunto cos BRAF/MEKi. Descubrimos que a Cx43 non só aumenta a capacidade de internalización das EVs nas células receptoras, senón que tamén modifica o seu contido, o que afecta tanto as células tumorais sensibles como ás resistentes, especialmente cando se combinan cos BRAF/MEKi. Ademais, observamos que a Cx43 impacta no metabolismo celular das células de melanoma BRAF mutado, aumentando a tensión do retículo endoplásmico (RE), o que podería estar a provocar un aumento no contido mitocondrial e a capacidade respiratoria das células. En conxunto, o noso estudo destaca novas funcións da Cx43, demostrando a súa contribución á resposta de reparación do ADN, a eficacia de BRAF/MEKi e a regulación da tensión do RE 23 en tumores con mutacións en BRAF. Estes achados resaltan o potencial da Cx43 como un axente antitumoral e potenciador da eficacia terapéutica, así como un obxectivo para combater a resistencia aos fármacos en tumores con mutacións en BRAF.