Un aptámero frente a MNK1 como agente antitumoral en cáncer de pulmón

El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muerte por cáncer a nivel mundial y el segundo más común entre todos los tipos de cáncer. El cáncer de pulmón generalmente es diagnosticado cuando el tumor se encuentra en etapas avanzadas o, incluso, cuando ya ha desarrollado metástasis, lo que incrementa las posibilidades de fracaso terapéutico, y disminuye la supervivencia de los pacientes notablemente. Por ello, la búsqueda de biomarcadores tumorales específicos es crucial para un diagnóstico precoz de la enfermedad. Las MNKs son proteínas quinasas que interaccionan con MAP quinasas. Aunque su sustrato mejor caracterizado es el factor de iniciación eucariótico 4E (eIF4E), existen otras proteínas que controlan diferentes procesos (apoptosis, proliferación, transición epitelio-mesénquima) cuya expresión está regulada por MNK, lo que apoya el importante papel que esta quinasa tiene en procesos de progresión tumoral y metástasis. Así, la sobreexpresión de MNK1 correlaciona con una peor supervivencia en pacientes de cáncer de pulmón no microcítico (NSCLC), constituyéndose como una potencial diana terapéutica. Los aptámeros son oligonucleótidos de RNA o DNA de cadena sencilla, capaces de reconocer a una molécula diana con alta especificidad y afinidad, gracias a su capacidad para formar estructuras terciarias. Las numerosas ventajas que ofrecen como, por ejemplo, su pequeño tamaño, estabilidad frente a diversos cambios del entorno, y su baja inmunogenicidad y toxicidad, amplía enormemente sus potenciales usos y les convierte en prometedoras herramientas tanto para el diagnóstico como para el tratamiento de enfermedades como el cáncer, entre otras. En nuestro laboratorio se ha desarrollado el aptámero apMNKQ2 frente a la proteína MNK1, demostrando un gran potencial como agente antitumoral en cáncer de mama tanto in vitro como in vivo. Por ello, en este trabajo se ha querido caracterizar el potencial antitumoral de apMNKQ2 en el cáncer de pulmón no microcítico, donde MNK1 tiene un papel relevante. El aptámero es capaz de inhibir la viabilidad celular, formación de colonias, migración, invasión, adhesión y transición epitelio-mesénquima, así como de inducir apoptosis en líneas celulares tumorales de pulmón. Además, inhibe el crecimiento tumoral en un modelo murino de adenocarcinoma pulmonar. Todos estos resultados sitúan al aptámero apMNKQ2 como un potencial fármaco en el tratamiento de cáncer de pulmón

Estudio de la estabilidad de aptámeros generados frente a la proteína 4E-BP1

El control de la síntesis de proteínas juega un papel importante en el crecimiento y proliferación celular. En la mayoría de los organismos eucariotas se lleva a cabo una traducción dependiente de cap en la cual el factor eucariótico de iniciación (eIF) 4E juega un papel muy importante. La actividad de este factor está regulada por la proteína 4E-BP1 (proteína de unión a eIF4E), entre otras, cuya fosforilación permite la liberación del factor y su participación en la traducción. La sobreexpresión del factor eIF4E produce irregularidades en el ciclo celular relacionadas con el cáncer, enfermedad que produce 8.2 millones de muertes anuales en el mundo. La actividad reguladora de la proteína 4E-BP1 la convierte en una posible diana terapéutica, por lo que en el laboratorio se seleccionaron tres aptámeros frente a dicha proteína a través del método SELEX. Los aptámeros se conocen como 1R, 1F y 20F y poseen estructuras secundarias complejas y con posibilidad de formación de G-cuádruplex, lo que les confiere una alta estabilidad. Por ello en el presente trabajo se ha ampliado la caracterización estructural y funcional de estos aptámeros mediante parámetros como susceptibilidad a nucleasas, IC50, niveles intracelulares, efecto sobre la síntesis de proteínas y constante de disociación. Los resultados posicionan a los aptámeros 1R y 20F como los más estables y los principales candidatos como potenciales herramientas terapéuticas. Sin embargo, es necesario realizar nuevos experimentos funcionales así como estudiar la especificidad de los aptámeros frente a otras proteínas y otros aspectos importantes para su aplicación clínic

Dependence of Induced Biological Damage on the Energy Distribution and Intensity of Clinical Intra-Operative Radiotherapy Electron Beams

The survival fraction of epithelial HaCaT cells was analysed to assess the biological damage caused by intraoperative radiotherapy electron beams with varying energy spectra and intensities. These conditions were achieved by irradiating the cells at different depths in water using nominal 6 MeV electron beams while consistently delivering a dose of 5 Gy to the cell layer. Furthermore, a Monte Carlo simulation of the entire irradiation procedure was performed to evaluate the molecular damage in terms of molecular dissociations induced by the radiation. A significant agreement was found between the molecular damage predicted by the simulation and the damage derived from the analysis of the survival fraction. In both cases, a linear relationship was evident, indicating a clear tendency for increased damage as the averaged incident electron energy and intensity decreased for a constant absorbed dose, lowering the dose rate. This trend suggests that the radiation may have a more pronounced impact on surrounding healthy tissues than initially anticipated. However, it is crucial to conduct additional experiments with different target geometries to confirm this tendency and quantify the extent of this effect

DNA Aptamers against Vaccinia-Related Kinase (VRK) 1 Block Proliferation in MCF7 Breast Cancer Cells

Vaccinia-related kinase (VRK) 1 is a serin/threonine kinase that plays an important role in DNA damage response (DDR), phosphorylating some proteins involved in this process such as 53BP1, NBS1 or H2AX, and in the cell cycle progression. In addition, VRK1 is overexpressed in many cancer types and its correlation with poor prognosis has been determined, showing VRK1 as a new therapeutic target in oncology. Using in vitro selection, high-affinity DNA aptamers to VRK1 were selected from a library of ssDNA. Selection was monitored using the enzyme-linked oligonucleotide assay (ELONA), and the selected aptamer population was cloned and sequenced. Three aptamers were selected and characterized. These aptamers recognized the protein kinase VRK1 with an affinity in the nanomolar range and showed a high sensibility. Moreover, the treatment of the MCF7 breast cell line with these aptamers resulted in a decrease in cyclin D1 levels, and an inhibition of cell cycle progression by G1 phase arrest, which induced apoptosis in cells. These results suggest that these aptamers are specific inhibitors of VRK1 that might be developed as potential drugs for the treatment of cancer

Potential Therapeutic Use of Aptamers against HAT1 in Lung Cancer

Lung cancer is one of the leading causes of death worldwide and the most common of all cancer types. Histone acetyltransferase 1 (HAT1) has attracted increasing interest as a potential therapeutic target due to its involvement in multiple pathologies, including cancer. Aptamers are single-stranded RNA or DNA molecules whose three-dimensional structure allows them to bind to a target molecule with high specificity and affinity, thus making them exceptional candidates for use as diagnostic or therapeutic tools. In this work, aptamers against HAT1 were obtained, subsequently characterized, and optimized, showing high affinity and specificity for HAT1 and the ability to inhibit acetyltransferase activity in vitro. Of those tested, the apHAT610 aptamer reduced cell viability, induced apoptosis and cell cycle arrest, and inhibited colony formation in lung cancer cell lines. All these results indicate that the apHAT610 aptamer is a potential drug for the treatment of lung cancer

Potential Therapeutic Use of Aptamers against HAT1 in Lung Cancer

Lung cancer is one of the leading causes of death worldwide and the most common of all cancer types. Histone acetyltransferase 1 (HAT1) has attracted increasing interest as a potential therapeutic target due to its involvement in multiple pathologies, including cancer. Aptamers are single-stranded RNA or DNA molecules whose three-dimensional structure allows them to bind to a target molecule with high specificity and affinity, thus making them exceptional candidates for use as diagnostic or therapeutic tools. In this work, aptamers against HAT1 were obtained, subsequently characterized, and optimized, showing high affinity and specificity for HAT1 and the ability to inhibit acetyltransferase activity in vitro. Of those tested, the apHAT610 aptamer reduced cell viability, induced apoptosis and cell cycle arrest, and inhibited colony formation in lung cancer cell lines. All these results indicate that the apHAT610 aptamer is a potential drug for the treatment of lung cancer