Evaluación del efecto sinérgico entre radioterapia y moduladores de la autofagia

  1. GONZÁLEZ DEL PORTILLO, ELÍSABET
Supervised by:
  1. Rogelio González Sarmiento Director
  2. Luis Pérez Romasanta Co-director

Defence university: Universidad de Salamanca

Fecha de defensa: 15 April 2021

Committee:
  1. Pedro Soria Carreras Chair
  2. José Pablo Miramontes González Secretary
  3. Carmen González San Segundo Committee member

Type: Thesis

Teseo: 663415 DIALNET

Abstract

El cáncer es una enfermedad con un gran impacto en nuestra sociedad. El tratamiento de esta enfermedad debe basarse en el enfoque multidisciplinar que nos permita alcanzar combinaciones de diferentes armas terapéuticas con las que mejorar los resultados. Para ello es fundamental conocer al detalle las características biológicas de las células tumorales y cuáles son los posibles mecanismos de resistencia. La autofagia es un proceso con un papel fundamental en la viabilidad y homeostasis celulares. Cada vez cobra más importancia en el contexto de la enfermedad tumoral. Esto se debe a su papel dual dentro de este proceso: en fases iniciales de la enfermedad, se caracteriza por tener un papel principalmente protector frente al proceso de tumorogénesis, en cambio, a medida que la enfermedad avanza las propias células tumorales emplean la autofagia como un mecanismo de defensa que favorece la progresión tumoral. La radioterapia está bien establecida como tratamiento antitumoral. Hasta el 60% de los pacientes oncológicos recibirán este tratamiento en algún momento de su enfermedad. Se ha descrito que, tras la administración de radiación ionizante, se puede desencadenar la autofagia como un mecanismo de resistencia. De ahí la importancia de explorar nuevas estrategias de tratamiento que nos permitan modular la vía de la autofagia y aumentar el efecto alcanzado por la radioterapia. Existen fármacos capaces de intervenir en la autofagia, ya sea como inhibidores o inductores de la misma. Por un lado, la cloroquina es un antimalárico bien conocido que, además, se ha descrito como un inhibidor de la autofagia. Por otro lado, el panobinostat® es un inhibidor de histona deacetilasa que actúa como un inductor de esta vía. El objetivo principal de este trabajo ha sido analizar si la combinación de radioterapia junto a moduladores de la autofagia permitiría disminuir la dosis de radiación ionizante administrada manteniendo el mismo efecto. Para ello se ha analizado el efecto de estas armas terapéuticas administradas de forma individual y en combinación a dosis crecientes en cinco líneas celulares de cáncer de mama (MDA-MB-231, HCC-1937), cáncer de cabeza y cuello (CAL33 y 32860) y cáncer de próstata (VCAP). Respecto a los tres tratamientos administrados en monoterapia, todas las líneas celulares se mostraron sensibles a la radiación ionizante. En cambio, se observaron diferencias en la respuesta a los fármacos, demostrando respuesta en ambas líneas de cáncer de mama y cáncer de próstata, siendo menor en las líneas celulares de cabeza y cuello. Por otro lado, cuando se administró la combinación de radioterapia con cada uno de los moduladores de la autofagia, se observó un claro beneficio en las líneas MDA-MB-231 y VCAP con una disminución de la supervivencia celular frente a la administración de radioterapia en monoterapia y, además, el efecto alcanzado se definió como sinérgico para ambas combinaciones. Respecto a los niveles de autofagia, la expresión de las proteínas relacionadas con esta vía, incluyendo p62, beclin-1 y LC3, corresponde con la inducción que se produce tras la administración de radioterapia y panobinostat® en monoterapia, así como tras su combinación. Tras la administración de cloroquina, esta expresión corresponde con una inhibición de dicha vía, y tras la combinación de cloroquina y radiación ionizante se mantiene esta inhibición. Tanto la inducción como la inhibición secundaria a estas combinaciones se correlacionan con un aumento de la muerte celular, de modo que es posible modular la autofagia en ambas direcciones para conseguir un beneficio terapéutico. Los datos obtenidos demuestran que, dependiendo del fenotipo y genotipo de la célula tumoral, la respuesta a los tratamientos en monoterapia y en combinación es radioterapia, cloroquina y panobinostat® es variable. Además, el tratamiento combinado de radioterapia con ambos moduladores de la autofagia consigue un efecto sinérgico, aunque depende de la línea celular. Por último, a partir de estos resultados, se ha visto que es estas combinaciones permiten reducir la dosis de radioterapia para alcanzar el mismo efecto. Palabras clave: cáncer, oncología, autofagia, moduladores de la autofagia, radioterapia, cloroquina, panobinostat®.