[ca] Després de la seqüenciació del genoma humà, gairebé el 99% va ser descartat com a "ADN escombraria". No obstant això, al llarg dels anys, aquesta teoria ha estat desbancada. La seqüenciació de transcriptomes a gran escala va revelar que la majoria de l'ADN es transcriu en transcrits d'ARN, molts dels quals van ser inicialment anotats com no codificants. Més recentment, els avenços tecnològics en biologia computacional, peptidómica i 'Ribo-Seq' han revelat que molts d'aquests transcrits en realitat contenen marcs de lectura oberts no canònics que codifiquen per petites proteïnes funcionals, anomenades microproteïnes. Ara com ara només s'ha caracteritzat la funció d'una petita part d'elles, però sabem que exerceixen papers importants en la regulació de molts processos biològics. En càncer, les microproteïnes semblen regular la majoria dels seus aspectes fonamentals. Aquests descobriments han obert una nova frontera en la recerca, amb milers de microproteïnes encara per descobrir i caracteritzar, de les quals moltes podrien tenir potencial clínic. Un aspecte poc explorat de la biologia de les microproteïnes és el seu paper com a missatgers extracelul·lars. Els tumors exploten el procés de comunicació intercel·lular per a afavorir la seva progressió, ja sigui de manera local, amb el seu estroma, o a llarga distància amb llocs de futures metàstasis. Aquesta comunicació pot ser a través de la secreció de factors solubles o vesícules extracelul·lars. S'ha demostrat que els exosomes, un tipus de petites vesícules extracelul·lars d'origen endosomal, participen en la regulació del creixement tumoral, la metàstasi, l'angiogènesi i la resistència a la teràpia. En aquesta tesi doctoral, plantegem la hipòtesi que els tumors es comuniquen a través de microproteïnes secretades, ja sigui com a factors solubles lliures o empaquetades en petites vesícules extracelul·lars (pVEs). Ens vam centrar en adenocarcinoma de pàncrees (PDAC en anglès), un tipus de càncer altament mortal caracteritzat per un dens estroma que promou la progressió tumoral. Utilitzant proteòmica en explants de 9 pacients amb PDAC, vam identificar 565 microproteïnes secretades en pVEs per tumors de PDAC. Aquestes noves microproteïnes són codificades per regions del genoma prèviament considerades no codificants, com a ARN llargs no codificants ('lncRNAs'), pseudogens o regions no traduïdes d'ARN missatgers ('UTRs'). Sorprenentment, les nostres anàlisis suggereixen que algunes d'aquestes microproteïnes tenen potencial com a biomarcadors per al diagnòstic i el pronòstic del PDAC. També vam mostrar que les microproteïnes secretades pel tumor en pVE arriben al torrent sanguini i que el perfil de microproteïnes en plasma pot distingir entre individus sans i pacients amb PDAC. Per a explorar la funció d'aquestes microproteïnes secretades per PDAC en pVEs, vam selecionar 23 microproteïnes candidates, que van ser prioritzades per la seva estabilitat i detecció en pVE per a finalment seleccionar 3 microproteïnes principals, C9, C13 i C18, les tres induïdes per estrès i enriquides en PDAC. Utilitzant models de guany de funció in vitro i in vivo per a estudiar el paper d'aquestes 3 microproteïnes en el creixement i la metàstasi del PDAC. Les nostres dades suggereixen que C9 i C13 promouen la metàstasi mitjançant la inducció de la resposta a proteïnes mal plegades ('UPR' en anglès) o mitjançant la inducció de propietats mesenquimals, respectivament. La microproteïna C18 participa en la comunicació paracrina entre les cèl·lules de PDAC i els fibroblasts associats al càncer per a induir en els últims la transició d'un fenotip de miofibroblasto (myCAF) a inflamatori (iCAF). Aquest treball aporta evidència pionera que el microproteoma és una font inexplorada de missatgers extracelul·lars amb funcions essencials per a la progressió tumoral i la metàstasi. Aquestes noves microproteïnes tenen el potencial de convertir-se en els tant necessitats biomarcadors per al diagnòstic i pronòstic del càncer, així com en dianes terapèutiques.

[es] Tras la secuenciación del genoma humano, casi el 99% de ese genoma fue descartado como "ADN basura". Sin embargo, a lo largo de los años, esta teoría ha sido desbancada. La secuenciación de transcriptomas a gran escala reveló que la mayoría del ADN se transcribe en transcritos de ARN, muchos de los cuales fueron inicialmente anotados como no codificantes. Más recientemente, los avances tecnológicos en biología computacional, peptidómica y 'Ribo-Seq' han revelado que muchos de estos transcritos en realidad contienen marcos de lectura abiertos no canónicos que codifican por pequeñas proteínas funcionales, llamadas microproteínas. Aunque por ahora sólo se ha caracterizado la función de una pequeña parte de ellas, sabemos que desempeñan papeles importantes en la regulación de muchos procesos biológicos. En cáncer, las microproteínas parecen regular la mayoría, si no todos, de sus aspectos fundamentales. Estos descubrimientos han abierto una nueva frontera en la investigación, con miles de microproteínas aún por descubrir y caracterizar, de las cuales muchas podrían tener potencial clínico. Un aspecto poco explorado de la biología de las microproteínas es su papel como mensajeros extracelulares. Los tumores explotan el proceso de comunicación intercelular para favorecer su progresión, ya sea de forma local, con su estroma, o a larga distancia con sitios de futuras metástasis. Esta comunicación puede ser a través de la secreción de factores solubles o vesículas extracelulares. Se ha demostrado que los exosomas, un tipo de pequeñas vesículas extracelulares de origen endosomal, participan en la regulación del crecimiento tumoral, la metástasis, la angiogénesis y la resistencia a la terapia. En esta tesis doctoral, nos planteamos la hipótesis de que los tumores se comunican a través de microproteínas secretadas, ya sea como factores solubles libres o empaquetadas en pequeñas vesículas extracelulares (pVEs). Elegimos centrarnos en adenocarcinoma de páncreas (PDAC en inglés), un tipo de cáncer altamente mortal caracterizado por un denso estroma que promueve la progresión tumoral. Utilizando proteómica en explantes de 9 pacientes con PDAC, identificamos 565 microproteínas secretadas en pVEs por tumores de PDAC. Estas nuevas microproteínas son codificadas por regiones del genoma previamente consideradas no codificantes, como ARN largos no codificantes ('lncRNAs'), pseudogenes o regiones no traducidas de ARN mensajeros ('UTRs'). Sorprendentemente, nuestros análisis sugieren que algunas de esas microproteínas tienen potencial como biomarcadores para el diagnóstico y el pronóstico del PDAC. También mostramos que las microproteínas secretadas por el tumor en pVE llegan al torrente sanguíneo y que el perfil de microproteínas en plasma puede distinguir entre individuos sanos y pacientes con PDAC. Para explorar la función de estas microproteínas secretadas por PDAC en pVEs, seleccionamos 23 microproteínas candidatas, que fueron cribadas por su estabilidad y detección en pVE para finalmente seleccionar 3 microproteínas principales, C9, C13 y C18, las tres inducidas por estrés y enriquecidas en PDAC. Utilizamos modelos de ganancia de función in vitro e in vivo para estudiar el papel de estas 3 microproteínas en el crecimiento y la metástasis del PDAC. Nuestros datos sugieren que C9 y C13 promueven la metástasis mediante la inducción de la respuesta a proteínas mal plegadas ('UPR' en inglés) o mediante la inducción de propiedades mesenquimales, respectivamente. La microproteína C18 participa en la comunicación paracrina entre las células de PDAC y los fibroblastos asociados al cáncer para inducir en los últimos la transición de un fenotipo de miofibroblasto (myCAF) a inflamatorio (iCAF). Este trabajo aporta evidencia pionera de que el microproteoma es una fuente inexplorada de mensajeros extracelulares con funciones esenciales para la progresión tumoral y la metástasis. Estas novedosas microproteínas tienen el potencial de convertirse en los tan necesitados biomarcadores para el diagnóstico y pronóstico del cáncer, así como en dianas terapeúticas.