Insulin receptor substrate-4 (irs-4)a apromising target for colorectal cancer intervention

Resumen

El cáncer colorrectal (CCR) sigue siendo una importante causa de morbilidad y mortalidad en todo el mundo, y se espera que su incidencia continúe aumentando en los próximos años. Asimismo, un número significativo de pacientes es diagnosticado cuando presentan la enfermedad en un estadio metastásico, el cual es considerado como incurable en muchos de los casos. Por ello, sigue siendo necesaria la identificación de nuevas dianas terapéuticas y biomarcadores moleculares para mejorar el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de esta enfermedad. El sustrato del receptor de insulina-4 (IRS-4) es una proteína adaptadora, con características únicas, que le hacen diferente del resto de miembros de su familia y le confieren una gran capacidad para promover procesos proliferativos. Por ello la presente Tesis doctoral tiene como objetivo el estudio, la caracterización y el impacto del IRS-4 en el comportamiento de las células cancerígenas procedentes del colon y su implicación en el CCR. Para llevar a cabo dicho objetivo, se utilizaron métodos clásicos de bioquímica y biología molecular tanto en líneas celulares in vitro como en biopsias de pacientes con CCR que fueron comparadas con la mucosa colorrectal normal adyacente. Encontramos que la expresión del IRS-4 en el epitelio colorrectal normal es baja y su perfil varía a lo largo de la cripta. Además, los niveles de IRS-4 están aumentados en todas las muestras tumorales al ser comparadas con las biopsias de epitelio normal adyacente, con una fuerte localización nuclear. Su expresión muestra una correlación positiva y estadísticamente significativa con el valor de T (p < 0.0001) y de N (p < 0.05) de la clasificación TNM. Por otro lado, la sobreexpresión de IRS-4 en células HepG2 y RKO induce la sobre-activación de la vía IGF-1/BRK/AKT/GSK-3/¿¿-catenina/ciclinaD1, al formar un complejo ternario con BRK y el IGF-1R, lo cual lleva a un incremento en los niveles de procaspasa 3 y PARP imprescindible para favorecer la capacidad invasiva del tumor. Además dicho incremento de IRS-4 en las biopsias tumorales respecto a las muestras normales presenta una correlación significativa con los niveles de pIGF-1R (r=0.84), el fragmento de GSK3 (r=0.84), procaspasa 3 (r=0.77), PARP (r=0.89), el fragmento de PARP (r=0.78) y el fragmento de p53 (0.87). La estratificación de los pacientes usando el sistema TNM mostró que los niveles de procaspasa 3 y de caspasa 3 incrementan gradualmente con el valor de T. Por otro lado, el aumento exógeno en los niveles de IRS-4 induce un incremento en los niveles de Ciclina D, Ciclina E, pRB (Ser809, 801 y 705) en células RKO, esenciales para la entrada de las células en el ciclo celular. Las variaciones de los niveles de IRS-4 entre las muestras tumorales y las normales adyacentes se correlacionan significativamente con los cambios en la ciclina D1 (r = 0.6662), pRB (Ser 809/811) (r = 0,6864), pRB (Ser 705) (r = 0,6261), RB (r = 0,77779) y E2F (r = 0,8702) en pacientes con CCR. Nuestros resultados sugieren que la sobreexpresión de IRS-4 puede estar mediando la progresión tumoral a través de la activación de la vía del IGF-1R, la cual conduce a un aumento en los niveles de procaspasa 3, E2F, pRB, ciclina D y E. Por todo ello, esta Tesis doctoral aporta los datos suficientes para tener en cuenta al IRS-4 como una posible diana terapéutica en el CCR, además, su baja expresión en el tejido normal, incluido el colorrectal, la convierte en una molécula cuya inhibición provocaría pocos efectos colaterales.