Expresión y regulación De los genes WDR3 y TBX15 en cáncer

Abstract

Numerosos estudios se llevan a cabo en todo el mundo para conocer las causas y el comportamiento del cáncer y aplicar este conocimiento a la mejora de la prevención, diagnóstico y tratamiento de las personas afectadas. Es en este contexto en el cual nuestro grupo pretende contribuir con estos objetivos, aportando nuevos conocimientos sobre los procesos involucrados en el desarrollo tumoral en el cáncer de tiroides en particular y en la carcinogénesis en general. El objetivo principal de este trabajo de tesis es estudiar la implicación de los genes WDR3 y TBX15 en el cáncer. El estudio de estos genes surge debido a que estudios previos llevados a cabo en nuestro laboratorio identificaron dos polimorfismos marcadores de la susceptibilidad al cáncer de tiroides en la región cromosómica 1p12, donde se encuentran estos genes. Además, esta región cromosómica ha sido asociada frecuentemente con numerosos tipos de cáncer. Uno de los polimorfismos identificados se encuentra en el intrón 24 del gen WDR3 y el otro en una región vacía de genes ubicada a 460 Kb del gen TBX15. La función de estos genes no ha sido completamente dilucidada, sin embargo, se ha propuesto que WDR3 estaría involucrado en la proliferación del ciclo celular a través de la interrupción de la biogénesis del ribosoma, además, varios estudios han mostrado una expresión irregular de las proteínas con motivos WD en determinados tipos de cáncer. Por otra parte, el gen TBX15, al igual que los demás miembros de la familia T-box, ha sido asociado a procesos del desarrollo, además, en los últimos años han surgido evidencias que indican una relación entre los genes T-box y la tumorigénesis, con efectos sobre la proliferación celular, invasión y metástasis. Es por ello que hipotetizamos que los genes WDR3 y TBX15 podrían estar relacionados con el cáncer. Numerosos estudios se llevan a cabo en nuestro laboratorio con el fin de dilucidar el papel de estos genes en la etiología del cáncer de tiroides en particular y también en el cáncer en general. En el presente trabajo de tesis realizamos un estudio de asociación de los genes WDR3 y TBX15 con la susceptibilidad al cáncer de tiroides y, seguidamente, analizamos su expresión y regulación principalmente en cáncer de tiroides y también en cáncer de colon y tumores cerebrales. El estudio de asociación del gen WDR3 con el cáncer de tiroides indica que este gen es un factor de susceptibilidad a este tipo de cáncer. Además, los análisis de expresión de WDR3 evidencian una sobre-expresión de este gen en el cáncer de tiroides y de colon. Los análisis de metilación de la región promotora de WDR3 indican que esta modificación epigenética no está involucrada en la regulación de la expresión de WDR3 a nivel transcripcional, sin embargo, el análisis de factores de transcripción de unión al promotor muestran que los factores c-Myc y CTCF actúan regulando la expresión de WDR3. Por otra parte, el estudio de asociación del gen TBX15 con el cáncer de tiroides indica que este gen no es un factor de susceptibilidad a este tipo de cáncer. Los análisis de expresión de TBX15 evidencian una expresión disminuida de este gen en el cáncer de tiroides. Los análisis de metilación de la región promotora de TBX15 en tejidos de tiroides y tejidos cerebrales, indican que esta modificación epigenética está involucrada en la regulación de la expresión de TBX15 a nivel transcripcional. El presente trabajo de tesis pone en evidencia el papel de los genes WDR3 y TBX15 en la etiología del cáncer de tiroides y sugieren su implicación en la carcinogénesis en general.

There are numerous studies dedicated to find out the causes of cancer and its progression and the application of this knowledge to improving the prevention, diagnosis and treatment. In this context our group contributes to these objectives, providing new insights into the processes involved in tumor development of thyroid cancer in particular and carcinogenesis in general. The main objective of this thesis is to study the involvement of the genes WDR3 and TBX15 in cancer. The study of these genes arises from studies conducted in our laboratory that identified two polymorphisms markers of thyroid cancer susceptibility in the chromosomal region 1p12, where these genes have been mapped. Additionally, this chromosomal region has often been associated with many types of cancer. One of the polymorphisms identified is located in WDR3 (intron 24) gene and the other in a region located at 460 Kb from TBX15 gene. The function of these genes has not been completely known, however, it has been proposed that WDR3 is involved in the proliferation of the cell cycle through the disruption of the ribosome biogenesis. In addition, several studies have shown an irregular expression of WD repeat proteins in certain types of cancer. Moreover, the TBX15 gene, like other members of the T-box family, has been related to developmental processes and several evidences suggest a relationship between the T-box genes and tumorigenesis, with effects on cell proliferation, invasion and metastasis. That is why we hypothesize that genes WDR3 and TBX15 may be related to cancer. Numerous studies are conducted in our laboratory to elucidate the role of these genes in the etiology of thyroid cancer in particular and also in cancer in general. In this thesis was performed an association study of genes WDR3 and TBX15 with thyroid cancer susceptibility, and their expression and regulation were analyzed in thyroid cancer, colon cancer and brain tumors. The gene association study of WDR3 with thyroid cancer indicates that this gene is a susceptibility factor for this cancer. The expression analysis shows that the WDR3 is over-expressed in thyroid cancer and colon cancer. The methylation analysis of the promoter region of WDR3 indicates that this epigenetic modification is not involved in the regulation of WDR3 expression at transcriptional level, however, analysis of transcription factors binding to the promoter shows that the c-Myc and CTCF factors could act as regulators of the WDR3 expression. Moreover, the association study of TBX15 gene with thyroid cancer indicates that this gene is not a susceptibility factor for this cancer. The expression analysis of TBX15 shows decreased expression of this gene in thyroid cancer. The methylation analysis of the promoter region of TBX15 in thyroid tissues and brain tissues, indicates that this epigenetic modification is involved in the regulation of TBX15 expression at transcriptional level. This thesis highlights the role of genes WDR3 and TBX15 in the etiology of thyroid cancer and suggests their involvement in carcinogenesis in general.