Μελέτη επιγενετικών μηχανισμών στη χημειοανθεκτικότητα του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού
Authors: Κορδιάς Δημήτριος 
Published: November 2023

Ο καρκίνος του μαστού είναι η πιο συχνά διαγνωσθείσα κακοήθεια στις γυναίκες παγκοσμίως και η ετερογένεια της νόσου αποτελεί εμπόδιο στην ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών, που θα οδηγήσουν στην οριστική εξάλειψη των όγκων αυτών. Οι στοχευμένες θεραπείες έχουν βελτιώσει σημαντικά την πρόγνωση σε έναν μεγάλο αριθμό ασθενών, ωστόσο αποδεικνύονται ανεπαρκείς σε γυναίκες με τριπλά αρνητικό καρκίνο μαστού (ΤΑΚΜ). Ο ΤΑΚΜ χαρακτηρίζεται από την απουσία των υποδοχέων οιστρογόνων, προγεστερόνης και του ανθρώπινου επιδερμικού αυξητικού παράγοντα 2, και αποτελεί τον πιο επιθετικό τύπο καρκίνου του μαστού με χαμηλή συνολική επιβίωση και κακή πρόγνωση. Λόγω της έλλειψης αναγνωρισμένων μοριακών στόχων, η συστημική χημειοθεραπεία αποτελεί το κύριο όπλο καταπολέμησης της νόσου, αλλά παρά την αρχική καλή ανταπόκριση που παρουσιάζουν οι ασθενείς, πολλοί από αυτούς θα αναπτύξουν αντίσταση, με αποτέλεσμα την υποτροπή του όγκου και τη μετάσταση. Οι όγκοι ΤΑΚΜ διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα μηχανισμών ανθεκτικότητας στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα, συμπεριλαμβανομένων και των απορυθμισμένων επιγενετικών μηχανισμών. Η μελέτη των επιγενετικών διαφορών μεταξύ των χημειοευαίσθητων και των χημειοανθεκτικών κυττάρων του ΤΑΚΜ, θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων αποτελεσματικότερων θεραπειών που θα οδηγήσουν στην πλήρη εξάλειψη του όγκου. Στην παρούσα διατριβή αναπτύχθηκαν και χαρακτηρίστηκαν δύο ανθεκτικές στην πακλιταξέλη κυτταρικές σειρές του ΤΑΚΜ από τις SUM159 και BT-549, με σκοπό τη διερεύνηση των επιγενετικών μηχανισμών που πιθανώς εμπλέκονται στην ανάπτυξη χημειοανθεκτικότητας. Ο χαρακτηρισμός των ανθεκτικών κυτταρικών σειρών, συμπεριλαμβανομένης και ανάλυσης του μεταγραφώματος, ανέδειξε αρκετούς από τους «κλασσικούς» μηχανισμούς χημειοανθεκτικότητας. Η υπερ-έκφραση επιγενετικών ρυθμιστών στις χημειοανθεκτικές κυτταρικές σειρές, που σχετίζονται με τη μεθυλίωση τουDNA και την αποακετυλίωση ιστονών, μας οδήγησε στην διεξαγωγή πειραμάτων αναστολής των διαδικασιών αυτών. Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι οι διαδικασίες αυτές διαδραματίζουν κάποιο ρόλο στην ανθεκτικότητα των SUM159 και BT-549 κυττάρων. Η ανάλυση της προσβασιμότητας της χρωματίνης, μέσω ATAC-sequencing, αποκάλυψε σημαντικές διαφορές μεταξύ των ανθεκτικών και των αντίστοιχων πατρικών κυτταρικώνσειρών, κάτι το οποίο υποδηλώνει ότι επιγενετικοί μηχανισμοί εμπλέκονται στη χημειοανθεκτικότητα. Στην περίπτωση των SUM159 PTX-res κυττάρων μάλιστα, αλλαγές στην προσβασιμότητα της χρωματίνης συνοδεύονται από αντίστοιχες αλλαγές στα επίπεδα της H3K27ac, ενισχύοντας περαιτέρω την υπόθεσή μας ότι η έκφραση των παρακείμενων γονιδίων είναι υπό επιγενετική ρύθμιση. Συνδυαστική ανάλυση των δεδομένων του RNA-seq, ATAC-seq και Chip-seq ανέδειξε τον εμπλουτισμό της βιολογικής διαδικασίας του EMT (Epithelial to Mesenchymal Transition) στα χημειοανθεκτικά SUM159 κύτταρα. Chip-seq πειράματα για τον μεταγραφικό παράγοντα p63 έδειξαν την κατάρρευση των θέσεων πρόσδεσής του στα κύτταρα αυτά με ταυτόχρονη μείωση της προσβασιμότητας της χρωματίνης. Είναι χαρακτηριστικό ότι παρακείμενα γονίδια, που υποεκφράζονται στα χημειοανθεκτικά SUM159 κύτταρα, αφορούν τη ρύθμιση ενός επιθηλιακού φαινοτύπου, σε συμφωνία με τον κύριο ρόλο του p63 σαν master regulator της επιδερμικής ανάπτυξης. Τα παραπάνω αποτελέσματα υποστηρίζουν ότι, η διαδικασία του EMT, η οποία πιθανώς προάγεται από την καταστολή του p63, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη χημειοανθεκτικότητα αυτού του υπότυπου του ΤΑΚΜ. Στοχευτικά φάρμακα κατά του ΕΜΤ θα μπορούσαν να επανευαισθητοποιήσουν τα κύτταρα αυτά στην πακλιταξέλη.