Alteracions epigenètiques en el càncer colorectoral

Abstract

Els dos principals objectius d'aquesta tesis són: (1) la realització d'un estudi global, (2) anàlisi i caracterització d'alteracions recurrents, en els canvis de metilació genòmica associats al càncer de còlon. Amb la finalitat d'assolir aquests objectius, vàrem desenvolupar una nova tècnica d'anàlisi dels canvis de metilació. <i>Amplification of InterMethylated Sites (AIMS)</i>. A partir de la descripció d'aquesta tècnica, la tesis consta de dos grups de resultats, obtinguts a partir de la mateixa tècnica AIMS, i clarament diferenciats. Un primer bloc de resultats on realitzem dos estudis globals (objectiu número 1), i un segon bloc format per dos estudis específics (objectiu número 2) . En el primer treball global es va analitzar la contribució dels guanys i les pèrdues de la metilació genòmica en el procés tumoral. La principal conclusió d'aquest treball va ser el paper independent que juguen els dos tipus de canvi, tant a nivell de característiques tumorals (fisiològiques i genètiques), com de valor pronòstic i contribució al llarg de la progressió tumoral. En el segon estudi global, ens vàrem centrar més amb les pèrdues de metilació genòmica. En aquest, mostrem l'estreta associació entre aquestes pèrdues amb el grau de dany genòmic i mal pronòstic. El segon bloc de resultats ve constituït per els estudis específics. En un primer treball, descrivim el silenciament epigenètic del gen sintasa de prostaciclines (PTGIS). Aquest silenciament, es dona en una freqüència elevada de tumors i presenta una associació estadísticament significativa amb el grau d'aneuploidia del tumor. Finalment, un segon treball específic on mostrem el silenciament epigenètic de tota una banda citogenètica, concretament 2q14.2. En aquest silenciament no tant sols s'hi troba implicada la metilació genòmica, sinó que també descrivim un efecte general de silenciament a través de la modificació post-transcripcional de les histones.

The main focus of this thesis is to better understand the role of genomic methylation changes in colorectal cancer. We approached it at two different levels: (1) global assessment and (2) analysis of specific recurrent changes. A new technique called Amplification of InterMethylated Sites (AIMS) was developed to obtain information at both levels. At global level we report the relative contribution of losses and gains of DNA methylation on the tumour progression. DNA methylation signatures associate with different tumour features, including physiological, genetic and clinical characteristics. Furthermore, we demonstrate that global genomic demethylation correlates with cumulated genomic damage and poor prognosis. At specific level we show the epigenetic silencing of the prostacyclin synthase gene (PTGIS) in 43% of colorectal cancers. PTGIS inactivation is associated with the aneuploid status of the tumour, suggesting a possible role of this gene in the maintenance of the genomic integrity. Finally, we have detected a new type of epigenetic alteration affecting a large proportion of colorectal cancers. It consists in a long range epigenetic silencing due DNA methylation and Histone modification changes and affects an entire cytogenetic band (2q14.2). All the genes and transcripts present in this region showed downregulation independently of the promoter methylation status suggesting that the regional condition prevails over the local status.