Selective killing of Ras-malignant tisues by exploiting oncogene-induced DNA damage = Eliminación selectiva de tejidos malignos dependientes de RAS mediante la explotación del daño en el ADN inducido por oncogenes

Abstract

Most human solid tumors present signs of genomic instability. Activated oncogenes have been proposed to induce genomic instability through the generation of replicative stress. In this thesis, we have sown that the expression of a constitutively active form of RAS oncogene promotes accelerated G1/S transition which leads to replicative stress and genomic instability. The resulting DNA damage present in these cells should activate the DDR response, however, RasV12 cells impair DNA damage signaling. Furthermore, RasV12 expression inhibits apoptosis through ERK. RAS is one of the most commonly mutated oncogenes, yet efficient therapies to treat RAS dependent tumors are still lacking. With this in mind, and based on our previous results, we decided to try to exploit the DNA damage present in these cells to selectively target them. In order to do so, we induced extra DNA damage with ionizing radiation and depleted ERK to promote the death of the cells. We used this strategy on RAS dependent tumors both benign and malignant tumors, and successfully targeted and killed tumor cells. We propose that MEK inhibitors, that are being used in the treatment of metastatic melanomas, could be combined with radiation to improve the therapeutic outcomes. Aside from the previously described autonomous effects, we have also observed that RasV12 expression in the wing imaginal discs induces a non-autonomous phenotype. Wild type cells adjacent to RAS cells display signs of DNA damage, apoptosis and autophagy. The role of these non-autonomous effects is not clear; however, we hypothesize that they may play a role in metabolically supporting tumor growth.

La mayoría de tumores sólidos presentan signos de inestabilidad genómica. Se ha propuesto que la activación de oncogenes puede generar inestabilidad genómica mediante la inducción de estrés replicativo. En esta tesis hemos demostrado que la expresión de una forma constitutivamente activa del oncogén RAS en células epiteliales de Drosophila promueve una aceleración de la transición entre las fases G1 y S del ciclo celular. Esto lleva a una inducción de estrés replicativo y deriva en inestabilidad genómica. El daño en el ADN resultante de este proceso debería de activar la respuesta al daño en el ADN, sin embargo, esta se encuentra bloqueada. Además, la expresión de RasV12 inhibe la muerte celular gracias a los altos niveles de activación de ERK. Ras es uno de los oncogenes más comúnmente mutados, sin embargo seguimos sin terapias para tratar tumores dependientes de Ras que sean seguras y efectivas. Con esto en mente, y basándonos en nuestros resultados anteriores, decidimos tratar de explotar en daño en el ADN presente en estas células para destruirlas de forma selectiva. A estos efectos, indujimos más daño mediante irradiación e inhibimos la expresión ERK para promover la muerte de estas células. Usamos esta estrategia tanto en tumores benignos como malignos y en ambos casos logramos destruir de forma selectiva las células tumorales. Proponemos que los inhibidores de MEK, que se usan para el tratamiento de melanomas metastáticos, podrían combinarse con radiación para mejorar los efectos terapéuticos. A parte de los efectos autónomos descritos con anterioridad, también hemos observado que la expresión de RasV12 induce un fenotipo no autónomo. Las células normales adyacentes a las células Ras presentan signos de daño en el ADN, apoptosis y autofagia. El papel de estos efectos no autónomos no está claro, hipotetizamos que podrían jugar un papel en sustentar metabólicamente el crecimiento del tumor.