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Bases moleculares de la apoptosis inducida por drogas en neoplasias linfoides

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Universitat de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular i Anatomia Patològica

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[spa] Artículo 1. Activación de la apoptosis mitocondrial en el linfoma de células del manto (LCM): elevada sensibilidad a mitoxantrona en casos con genes de respuesta a daño a DNA funcionales. El LCM es un síndrome linfoproliferativo agresivo y altamente resistente a las terapias actuales. Al estudiar el efecto citotóxico de la fludarabina, la mitoxantrona y la ciclofosfamida sobre células primarias de LCM y sobre células de líneas celulares portadoras de la t(11;14)(q13;q32) se demuestra que la mitoxantrona, un inhibidor de la topoisomerasa II, ejerce el mayor efecto citotóxico. Además, la variante blástica es más sensible a la mitoxantrona que la variante típica posiblemente debido a los elevados niveles de expresión de la topoisomerasa-II-alfa en los casos blásticos. La citotoxicidad inducida por estos fármacos genotóxicos está mediada por la activación de la vía apotótica mitocondrial debido a un daño en el DNA, por lo que es necesario que los sensores de daño a DNA, p53 y/o ATM, sean funcionales. Artículo 2. La expresión del transportador equilibrativo de nucleósidos-2 (hENT2) correlaciona con la sensibilidad ex vivo a la fludarabina en células de leucemia linfática crónica-B (LLC-B). El efecto de la fludarabina sobre células de LLC-B viene determinado, en primera instancia, por el transporte vía hENT2, atribuyéndole importancia, por primera vez, en el efecto terapéutico de un análogo de nucleósidos. La expresión de este transportador correlaciona significativamente con el efecto citotóxico inducido por la fludarabina en células de LLC-B. Artículo 3. La expresión del transportador equilibrativo hENT1 correlaciona con el transporte de gemcitabina y la citotoxicidad in vitro del fármaco en células de linfoma de células del manto (LCM). Sin embargo, las células de LCM, que no responden in vitro a la fludarabina, expresan niveles más altos de mRNA y de proteína de hENT1 que de hENT2. Esta expresión diferencial podría explicar la diferente respuesta a la fludarabina entre células de LCM y LLC-B. La gemcitabina, fármaco transportado mayoritariamente por hENT1, induce un efecto citotóxico sobre células de LCM a dosis inferiores a las necesarias de fludarabina para ejercer el mismo efecto, lo que nos sugiere que el análisis de la expresión de transportadores de nucleósidos en las células de LLC-B y LCM resulta útil para la elección del tratamiento a seguir y posiblemente para predecir la respuesta al tratamiento. Artículo 4. La pérdida de expresión de MTAP en el linfoma de células del manto está asociada a una corta supervivencia. Implicación para una posible terapia dirigida. Los casos de LCM que presentan deleción del gen MTAP y pérdida de expresión de la proteína se asocian a una mayor agresividad de la enfermedad y peor pronóstico. Este fenómeno se debe, muy probablemente, a la estrecha relación entre el gen MTAP y el locus INK4a-ARF en este tipo de tumores, lo que sugiere que la detección inmunohistoquímica de MTAP puede ser un buen marcador de la pérdida de todo el locus. Además, el análisis de la expresión de MTAP puede ser una buena herramienta para identificar aquellos pacientes que podrían beneficiarse de una terapia dirigida mediante la inhibición de la vía de síntesis de novo de AMP. Nuestros resultados apoyan la idea del uso de la combinación de L-alanosina y EFA como tratamiento de esos casos con deleción de MTAP.

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[eng] In this study we have analyzed the mechanisms of drug-induced cell death in four cell lines with the t(11;14) and in primary cells from 10 patients with MCL. Mitoxantrone, a topoisomerase II inhibitor, induced a strong cytotoxic effect in three cell lines (JVM-2, REC-1, and Granta 519), as well as in primary MCL cells. This cytotoxic effect due to apoptosis induction was observed despite the presence of either p53 or ATM abnormalities. However, no cytotoxic effect was detected after incubation with DNA damaging agents in the NCEB-1 cell line carrying p53 and ATM alterations, despite the presence of a functional mitochondrial machinery. These results support that mitoxantrone can be effective in the treatment of MCL but that this activity requires the integrity of functional DNA-damage response genes. Fludarabine is considered the treatment of choice for most patients with chronic lymphocytic leukemia (CLL). We have analyzed the role of plasma membrane transporters in nucleoside-derived drug bioavailability and action in CLL cells. In this study, we have observed a significant correlation between the expression of hENT2 by Western blot and fludarabine uptake via hENT carriers and also with ex vivo sensitivity of CLL cells to fludarabine. These results suggest that the equilibrative nucleoside transporter hENT2 plays a role in fludarabine responsiveness in CLL patients. MCL cells express high levels of hENT1 protein compared to CLL cells, and a good correlation was found between protein and mRNA levels of hENT1, thus indirectly suggesting that hENT1 might be transcriptionally regulated in MCL cells. More importantly, a significant correlation between these two parameters, drug uptake and sensitivity to gemcitabine was also observed. These results further support that NTs are implicated in the therapeutic response to nucleoside analogues, and suggest a particular and novel role for hENT1 in the genotoxic response to selected nucleoside analogues, such as gemcitabine, in MCL cells. In this study we have determined the methylthioadenosine phosphorylase (MTAP) gene alterations in MCL and investigated whether the targeted inactivation of the alternative de novo AMP synthesis pathway may be an useful therapeutic strategy in tumors with inactivation of this enzyme. MTAP gene deletion and protein expression correlated with clinical behavior. L-alanosine induced cytotoxicity in MCL cells. 9-beta-D-Erythrofuranosyl adenine (EFA), an analogue of MTA, selectively rescued MTAP positive cells from Lalanosine toxicity. MTAP gene deletion and lack of protein expression are associated with poor prognosis in MCL and might identify patients who might benefit from treatment with "de novo" AMP synthesis pathway targeted therapies.

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Tesis Doctorals - Departament - Biologia Cel·lular i Anatomia Patològica

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Bases moleculares de la apoptosis inducida por drogas en neoplasias linfoides