Nueva generación de biomarcadores epigenéticos y transcriptómicos en el cáncer de tiroides bien diferenciado

El cancer de tiroides bien diferenciado (WDTC) es la neoplasia mas comun del sistema endocrine afectando mayorltariamente a mujeres. Aunque el WDTC es uno de los tumores con mejor pron6stico de los que se conocen, con mas del 90% de los pacientes alcanzando valores de supervlvencla superiores a los 10 afios, el tratamiento rutinario actual, la tlroldectomia tota l, es altamente agreslvo. Esto ha llevado a la cornunidad clentiflco clinica a plantearse sl las actuales sistemas de estratificaci6n del rlesgo en WDTC son verdaderamente eficientes. SI bien durante rnucho tiempo se ha tratado de establecer el valor pron6stlco de las dlferentes alteraclor,es genetlcas del WDTC (mutaciones en BRAF, RAS, PTEN, P53, translocaci6n RET/PTC, etc.) ninguna parece ser tota lmente resolutlva. En este sentldo, las blornarcadores eplgenetlcos, concretamente la metllacl6n del DNA, ha demostrado ser de mucha utllidad en otros tlpos tumorales coma el cancer de colon, de mama o de pulm6n entre otros. Al empezar esta tesis existian algunos trabajos en las que, a traves del anapsis del estado de metilaci6n del DNA de genes especiflcos, se demostraba la lmpllcaci6n de la desregulaci6n de esta marca eplgenetica en el desarrollo y progresi6n del WDTC. Nuestra hlp6tesis es que, el estdulo de la metllaci6n del DNA en WDTC nos perrnitlra detectar camblos globales y/o espedficos asoclados a diferentes caracteristlcas dlagn6sticas (tipos hlstopatol6glcos) y pronostlcas (riesgo de recurrencia, metastasis, refracci6n del tratamiento con yodo radioactive, etc.) que nos ayudaran a mejorar la actual estratlflcacl6n de riesgo de los pacientes con WDTC.En base a esta hlp6tesis, el objetlvo general de esta tesis es la ldentlflcaci6n de alteraclones de la metllaci6n del DNA asociados a caracterfsticas dlagn6stlcas y/o pronosticas que nos permitan mejorar las sistemas actuales de estratlficaci6n del riesgo en WDTC. Dado que la hlpometllaci6n global del genorna es una marca dlstlntlva del cancer que ha sldo propuesta coma biomarcador de diagn6stico, pron6stico y de respuesta al tratamlento en muchos tumores, nuestra primera aproxlmaci6n consistl6 en el desarrollo de QUAlu (QL1antification of Unmethylated Alu elements). QUAlu es una tecnica simple, robusta y econ6mlca facllmente Incorporable en las laboratories de anatomia patol6glca ya que permlte determinar la hlpometilacl6r, global de muestras hurnanas de diversa naturaleza. El potencial de la tecnica ha sido valldado en 300 muestras en las que se lncluyen tejldo fresco, cortes histol6gicos fijados en formal y ernbebidos en parafina, biopsias liquidas, biopsias con aguja fina y heces de cinco tlpos histol6glcos (colon, pulm6n, mama, pr6stata y tlroides). Los prlcipales resu ltados demuestran que la hipometilacl6n del tejido tumoral es mucho mas elevada y variable que la del tejido normal, que la hipornetllaci6n en paclentes de cancer de pulm6n fumadores es slgnlficatlvamente mas elevada que en las paclentes exfumadores y no furnadores y que el DNA extraido de heces y de blopsias lfquidas de pacientes con cancer de colon y cancer de pulm6n, respectivamente estan mas hlpometilados que el de las personas sanas. Estos resu ltados preliminares dernuestran que la lmplementaci6n de QUAlu en la practlca clfnica puede ser de gran ayuda como blomarcador de pron6stlco y dlagn6stico. ' Nuestra segunda aproximacl6n consisti6 en el estudio de la metlladon de los promotores genicos del WDTC medlante el array de metllacl6n 27K de IlllJmina. De entre los resultados obtenidos, el mas lnteresante revelaba que los patrones de metilacl6n del DNA dei WDTC no solo estaban asociados a los perflles histopatol6gicos sino tamblen a la mutaci6n conductora subyacente, especlalmente a BRAF y RAS. Ademas, hemos pocildo realizar una selecci6n de candidates (DLECl, COL4A2, KLKlO) cuya validacr6n ha sldo llevada a cabo en uns serie paralela conflrmando las resultados del array. Par ultimo, gracias a la integraci6n de las datos de metilacl6n del DNA con las caracterfstlcas clinicas de los paclentes, hemes establecldo el papel pron6stico de la metilaci6n del promoter de los genes WTl y EI24. Derlvado del estudio de valldaci6n llevado a cabo con KLKlO, econtramos la capacldad estratificadora del rlescio en WDTC de la famHia oenlca de las calicrefnas (KLKs). Las KLKs con un grupo de 15 proteasas de serina que clusterizan j untas en el cromosoma 19. Gracias a la caracterizaci6n molecular de esta famila ya la integraci6n de estos datos con las rasgos clfnicos de las pacientes obtenldos a traves del TCGA (The Cancer Genome Atlas), hemos podido desarrollar un arbol de decisi6n basado en las KLKs capaz de clasificar las tumores de acuerod a su perfil molecular, describlendo un subconjunto de tumores de buen pron6stico. En conclusion en esta tesls hemos ablerto el camino al estudio de una nueva serie de biomarcadores de nueva generacl6n epigeneticos y trasncript6micos cuya puesta a punto en muestra prequlrurgicas puede representar un avance muy signlficatlo en la medlcina oredlctlva v oersonallzada del WDTC.