Role of Connexin43 in Triple Negative Breast Cancer and Skin Regeneration After Oncological Treatments

Resumen

El cáncer de mama es el tumor más diagnosticado en todo el mundo y representa la quinta causa de mortalidad por cáncer a nivel mundial. Se trata de una enfermedad muy heterogénea, y uno de sus subtipos, el cáncer de mama triple negativo (TNBC), se caracteriza por presentar mayor agresividad y peor pronóstico, careciendo actualmente de terapias dirigidas eficientes. Entre las estrategias emergentes para tratar el TNBC, es importante destacar las terapias dirigidas al EGFR y la inmunoterapia. Dentro del TNBC son especialmente interesantes los tumores con mutaciones en BRCA1/2, que presentan deficiencias en la reparación del daño en el ADN por recombinación homóloga. La novedosa y prometedora estrategia representada por los inhibidores de PARP (PARPi) aprovecha esta situación y provoca acumulación de daño en el ADN y la consiguiente muerte celular en los tumores con mutaciones BRCA1/2. Sin embargo, los PARPi también se asocian a resistencia tanto de novo como adquirida, lo que acentúa la necesidad de diseñar nuevas estrategias terapéuticas que aborden esta problemática. Las conexinas (Cxs) son proteínas que forman hemicanales y uniones comunicantes (GJs), y participan en la comunicación celular así como en funciones independientes de canal. Se ha descrito que la Cx43 está altamente desregulada en cáncer de mama, sugiriendo que se trata de un supresor tumoral condicional. Sin embargo, todavía existe controversia y su función en la patogénesis y el desarrollo del cáncer de mama depende del subtipo tumoral y está lejos de ser dilucidado. El objetivo principal de esta tesis fue investigar la implicación de la Cx43 (i) en el TNBC, (ii) en la interacción del TNBC con el microambiente tumoral, como fibroblastos y células natural killer (NK) y (iii) en la respuesta al PARPi olaparib. Empleando muestras derivadas de pacientes con cáncer de mama y líneas celulares humanas de TNBC se detectó que la Cx43 estaba profundamente desregulada, y más significativamente en el TNBC. Tras la restauración de Cx43 mediante transfección plasmídica en células TNBC, la proteína se localizó principalmente en la zona perinuclear y, en cierta medida, en la membrana plasmática, donde formó GJs funcionales. Las células TNBC HCC1937 y MDAMB231 en las que se restauró la Cx43 mostraron una reducción significativa de la proliferación celular 2D y 3D, formación de colonias y migración, así como una reversión de la transición epitelio-mesénquima, resensibilización a Anoikis y una mejora en la adhesión a la proteína de matriz extracelular colágeno I. Las células TNBC HCC1937 con mutación BRCA1 restituidas para la Cx43 desencadenaron una respuesta antitumoral más citotóxica por las células primarias y EGFR-CAR NKs que las células tumorales wild type, presumiblemente de forma independiente a la actividad de GJs. Además, la restitución de Cx43 en las HCC1937 las resensibilizó al olaparib, al que las células wild type presentan resistencia de novo, detectándose una reducción de la proliferación y la formación de colonias, acumulación de daño en el ADN y de senescencia, aumento de la producción de especies reactivas de oxígeno y, finalmente, aumento de la apoptosis mediada por caspasa 3. Estos resultados se recapitularon asimismo en células de carcinoma de ovario con mutación BRCA1. Un objetivo adicional de esta tesis fue abordar un problema clínico aún no resuelto como es la alteración en la cicatrización de heridas y estructura cutánea en pacientes oncológicos después de la radio- o la quimio-terapia. La estrategia propuesta, basada en la combinación del polifenol natural oleuropeína y el inhibidor de p38 BIRB796, actúa sobre la expresión/función de Cx43 y la senescencia celular en fibroblastos humanos irradiados, reduciendo Cx43 pero restaurando su funcionalidad, mejorando la senescencia celular-producción de SASP sobreestimulados por la radioterapia y favoreciendo la migración in vitro. Estos hallazgos indican que la Cx43 podría utilizarse como una doble diana terapéutica capaz de reducir la malignidad tumoral y resensibilizar las células TNBC con mutación BRCA1 a la inmunoterapia con NKs y al PARPi olaparib, así como de contribuir a mejorar la cicatrización de heridas cutáneas tras la radioterapia.