Identifican patrones de expresión en proteínas secretadas por células de melanoma humano

Un estudio de científicos del Centro de Investigación en Toxinas, Respuesta Inmunitaria y Señalización Celular (CeTICS) de Brasil abre el camino hacia la detección de nuevos marcadores de cáncer

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – La identificación de patrones en la expresión de proteínas liberadas por células de melanoma puede generar pistas importantes para el desarrollo futuro de biomarcadores capaces de detectar la existencia del cáncer o incluso determinar el estadio de la enfermedad.

Científicos brasileños del Instituto de Ciencia y Tecnología (ICT) de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y del Centro de Investigación en Toxinas, Respuesta Inmunitaria y Señalización Celular (CeTICS) –un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) apoyado por la FAPESP– identificaron y analizaron 154 proteínas expresadas en linajes celulares con melanoma y otras 209 proteínas expresadas de células metastásicas. Los patrones de las moléculas estudiadas sirven como firmas de la enfermedad.

En un artículo publicado en Journal of Proteomics, el grupo de científicos describe el análisis cuantitativo y cualitativo de expresiones proteicas (proteómica) del secretoma (las proteínas secretadas por las células) de cuatro linajes celulares distintos.

El equipo analizó el secretoma derivado de un conjunto de fibroblastos de células extraídas del pulmón de un sitio metastásico de un paciente con melanoma. También investigó fibroblastos de la piel del mismo paciente y dos linajes celulares de melanoma metastásico.

“Analizamos el patrón de expresión de las proteínas secretadas, es decir, qué cantidad hay de una determinada proteína en cada linaje celular. Mediante ese análisis quedaron claros cuáles son los patrones de expresión en cada tipo de célula a medida que las proteínas van sufriendo alteraciones. Nuestro objetivo final consiste en valernos de este descubrimiento con otros datos para poder entender el desarrollo del cáncer o prospectar marcadores asociados con procesos importantes de la enfermedad”, dijo André Zelanis, autor de este estudio, que cuenta con el apoyo de la FAPESP.

Para arribar a estas conclusiones, los investigadores efectuaron la comparación entre los fibroblastos normales y tumorales y las células metastásicas mediante la observación de los procesos biológicos implicados en las etapas iniciales del desarrollo del cáncer y de la metástasis.

“La impronta que diferencia a este trabajo recayó en la observación de los efectores, que son las proteínas que ejercerán funciones en el sistema celular. En general, los estudios que apuntan a la búsqueda de biomarcadores de cáncer se enfocan en el análisis de lo que se transcribe, del transcriptoma, analizando el gen mutado o el que está más o menos expresado. Son marcadores importantes, pero que no necesariamente reflejarán niveles alterados de las proteínas. Sucede que no existe una correlación lineal entre lo que se transcribe y lo que se convertirá en proteína. Nuestro grupo buscó firmas de expresión proteica”, declaró Zelanis a Agência FAPESP.

El escenario del cáncer

Zelanis explica que al secretar moléculas bioactivas –tales como factores de crecimiento y enzimas capaces de degradar proteínas (proteasas)–, las células del tejido conjuntivo, los fibroblastos, por ejemplo, son a menudo reclutadas por las células tumorales en el proceso de surgimiento del cáncer, que eventualmente lleva a la progresión tumoral y a su propagación.

“Buscamos esas firmas de expresión pensando que, mediante biopsias, futuramente será posible analizar las diversas células y buscar ese perfil de expresión. No contamos con un marcador aún, pero tenemos un conjunto de moléculas que apuntan en una dirección y suministran pistas importantes de la oncogénesis”, dijo.

El grupo está realizando otros estudios en tal sentido. El trabajo de maestría de Francine Fontes Ricco Simões, alumna de Zelanis con beca de la FAPESP, comprende el análisis de muestras de plasma de pacientes con melanoma del Instituto del Cáncer del Estado de São Paulo (Icesp). El objetivo de esta investigación consiste en verificar si las mismas firmas halladas en los linajes celulares se encuentran presentes también en el plasma de los pacientes.

“Estamos intentando cruzar los datos del estudio realizado en linajes celulares con el plasma de pacientes con distintos niveles de melanoma. Observaremos si surgen esos patrones e intentaremos identificar en qué estadio se ubica la enfermedad”, dijo Zelanis.

El grupo también estudia, en carácter de línea de investigación, el denominado degradoma. Esto comprende el mapeo del repertorio de sustratos de proteasas, enzimas capaces de degradar proteínas y generar de este modo fragmentos proteicos que se liberan en el torrente sanguíneo.

“Tenemos un proyecto de investigación que apunta a identificar, entre lo que secretan las células, aquello que sufrió un procesamiento proteolítico y que fue fragmentado por alguna proteasa. Esos fragmentos de proteínas caen en la circulación y es posible detectarlos. En el futuro podrán constituir marcadores interesantes para saber si el cáncer se encuentra en un estadio avanzado”, dijo.

Puede leerse el artículo intitulado Signatures of protein expression revealed by secretome analyses of cancer associated fibroblasts and melanoma cell lines (doi: 10.1016/j.jprot.2017.12.013), de Tarcísio Liberato, Dayelle S. Pessotti, Isabella Fukushima, Eduardo S. Kitano, Solange M.T. Serrano, André Zelanis, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391917304359?via%3Dihub.