Γονιδιακή έκφραση σε κυτταρικά μοντέλα σποραδικού καρκίνου του παχέος εντέρου (ΚΠΕ) επαγόμενη από τις ογκοπρωτεΐνες K - RAS και B - RAF

Abstract

In this study it was investigated the effect of oncogenes BRAFV600E and KRASG12V in sporadic colorectal cancer. It was studied the transformation of human intermediate adenoma colon cells (Caco-2) by these two oncogenes and their effect on cytoskeletal properties of cells through Rho GTPases. A model of Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) is also used, which resulted after transformation of Caco-2 cells with HRASG12V. According to results, BRAFV600E oncogene is more effective than KRASG12V in transformation of Caco-2 cells. BRAFV600E resulted in modest activation of ERK, which accumulates into the nucleus and increases cell proliferation. BRAFV600E-transformed cells managed to form tumors in SCID mice in short term. On the other hand, KRASG12V increased activation of ERK and resulted in the appearance of cellular senescence characteristics. Correlation of the two oncogenes with small GTPases RhoA, Rac1, Cdc42, showed for the first time that BRAF and RAS oncogenes use different Rho pathways to induce migration and invasion of Caco-2 cells. BRAFV600E is using mainly RhoA, in order to enhance the migratory and invasive capacity of Caco-2 cells, while KRASG12V, mainly Cdc42. HRASG12V led to the phenomenon of EMT, altering the expression and activation of molecules involved in this phenomenon. In addition, oncogenes cooperate with the growth factor TGF-β1 to transform Caco-2 cells more efficiently.The results could help in designing therapeutic agents for colorectal cancer by targeting specific Rho pathway, depending on the gene mutations that are present in the

Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε επίδραση των ογκογονιδίων KRASG12V και BRAFV600E στο σποραδικό καρκίνο του παχέος εντέρου. Μελετήθηκε ο μετασχηματισμός ανθρώπινων κυττάρων ενδιάμεσου αδενώματος του παχέος εντέρου (Caco-2) από τα δύο αυτά ογκογονίδια καθώς και η επίδρασή τους στις κυτταροσκελετικές ιδιότητες των κυττάρων μέσω των Rho GTPασών. Τα ευρήματα συγκρίνονται με το ρόλο των Rho GTPασών σε ένα μοντέλο επιθήλιο-μεσεγχυματικής μετάβασης (ΕΜΤ), το οποίο προέκυψε ύστερα από μετασχηματισμό των Caco-2 κυττάρων με το ογκογονίδιο ΗRASG12V. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, το ογκογονίδιο BRAFV600E (κύτταρα Caco-BR) είναι πιο αποτελεσματικό από ότι το KRASG12V (κύτταρα Caco-K) στο μετασχηματισμό των Caco-2 κυττάρων. Στα Caco-BR κύτταρα μέτρια ενεργοποίηση της ERK, η οποία μετατοπίζεται στον πυρήνα οδηγεί έτσι σε αύξηση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και μετασχηματισμό των κυττάρων. Επίσης, τα Caco-BR κύτταρα δημιούργησαν όγκους σε άθυμα ποντίκια σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Το KRASG12V ογκογονίδιο οδήγησε σε αυξημένη ενεργοποίηση της ERK και στην εμφάνιση χαρακτηριστικών κυτταρικής γήρανσης. Μελέτη συσχέτισης των ογκογονιδίων με τις μικρές GTPάσες RhoA, Rac1, Cdc42, έδειξε για πρώτη φορά ότι τα ογκογονίδια BRAF και RAS χρησιμοποιούν διαφορετικά Rho μονοπάτια προκειμένου να επάγουν μεταναστευτικές και διεισδυτικές ιδιότητες σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου (Caco-2). Το ογκογονίδιο BRAFV600E χρησιμοποιεί κυρίως τη RhoA, προκειμένου να ενισχύσει τη μεταναστευτική και διεισδυτική ιδιότητα των Caco-2 κυττάρων, ενώ το KRASG12V, τη Cdc42. Το ογκογονίδιο ΗRASG12V οδήγησε στο φαινόμενο ΕΜΤ. Επιπλέον, τα ογκογονίδια συνεργάζονται με τον TGFβ-1 ώστε να μετασχηματίσουν τα Caco-2 κύτταρα πιο αποτελεσματικά. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να συμβάλουν στο σχεδιασμό θεραπευτικών παραγόντων για τον καρκίνο του παχέος εντέρου στοχεύοντας σε συγκεκριμένο Rho μονοπάτι, ανάλογα με τις γονιδιακές μεταλλάξεις που φέρει το κάθε νεόπλασμα.