Presentación
TERAPIAS EXPERIMENTALES Y BIOMARCADORES EN CÁNCER

terapiasexperimentales@idipaz.es
Composición
Nombre
Cargo
Institución
María Inmaculada Ibáñez de Cáceres
Investigadora Senior (Contrato Miguel Servet- Tipo 2)
Jefe de Laboratorio
Hospital Universitario La Paz
Javier de Castro Carpeño
Jefe de Sección de Oncología
Profesor Asociado
Hospital Universitario La Paz
Universidad Autónoma de Madrid
Lucía Acero Riaguas
Investigadora Predoctoral
Universidad Autónoma de Madrid
Miranda Burdiel Herencia
Investigadora Predoctoral
Universidad Autónoma de Madrid
Julián Colmenarejo Fernández
Investigador Predoctoral
Universidad Autónoma de Madrid
Patricia Cruz Castellanos
Facultativo Especialista de Área en Oncología Médica
Hospital Universitario La Paz
María Isabel Esteban Rodríguez
Facultativo Especialista de Área en Anatomía Patológica
Hospital Universitario La Paz
Álvaro García Guede
Investigador Predoctoral
Hospital Universitario La Paz
Ana Belén Griso Acevedo
Investigadora Predoctoral
FIBHULP
Julia Jiménez Hernández
Investigadora Predoctoral
Universidad Autónoma de Madrid
Cristina Manguán García
Técnico de Laboratorio
IIB "Alberto Sols"
Olga Pernía Arias
Técnico de Laboratorio (Contrato PTA)
Universidad Autónoma de Madrid
Garcilaso Riesco Eizaguirre
Facultativo Especialista de Área en Endocrinología y Nutrición
Hospital Universitario La Paz
Carlos Rodríguez Antolín
Bioinformático Contratado
Hospital Universitario La Paz
Rocío Rosas Alonso 
Farmacéutica Interna Residente
Hospital Universitario La Paz
Objetivo Estratégico
Nuestra investigación se enfocó en dos áreas distintas:
• Mecanismos genéticos y epigenéticos involucrados en la resistencia a los fármacos quimioterapéuticos. La resistencia a los fármacos es un problema crucial en la práctica clínica. Hemos utilizado varias estrategias para abordar este problema, tales como identificar nuevos objetivos involucrados en la respuesta a los fármacos y estudiar sus alteraciones en muestras humanas. Además, hemos identificado los cambios epigenéticos en los genes supresores de tumores asociados con la resistencia a las drogas y los nuevos inductores de genes de inestabilidad cromosómica asociada  con la respuesta a los fármacos.
Hemos identificado varios objetivos involucrados en la resistencia a los compuestos derivados del platino en cáncer de pulmón no microcítico (NSCLC, por sus siglas en inglés). Uno de esos objetivos, MKP1, es una fosfatasa específica dual expresada a altos niveles en biopsias de una etapa temprana de NSCLC y también está asociada con la progresión del tumor de esta enfermedad. Hemos trabajado en vistas de la identificación de marcadores epigenéticos resistentes al platino (genes y microRNA) para un diagnóstico de cáncer no invasivo en NSCLC. Al utilizar las técnicas de reactivación de expresión y genómica hemos encontrado un gen cuyo promotor está metilado en las biopsias de NSCLC y predice la resistencia a la cisplatina con una especificidad del 80%. Hemos descubierto una combinación basada en la terapia en el tratamiento secuencial de las células cancerígenas gástricas con taxol seguido de cisplastina, lo cual induce a la catástrofe mitótica e incrementa la muerte celular.
• Estrategas para reactivar la actividad de la telomerasa en células humanas con defectos en telomerasa y senectud prematura.
Hemos detectado un elemento supresor genético (GSE, por sus siglas en inglés) denominado 24-2 que una vez expresado en las células humanas, es capaz de recuperar la actividad de la telomerasa y promover la supervivencia a la cisplatina. Este GSE corresponde a un fragmento interno del disquerina, una proteína que es parte del complejo de la telomerasa.
La expresión de este GSE reactiva la actividad de la telomerasa en las células con disquerastosis congénita ligada al cromosoma X, una enfermedad que se caracteriza por la insuficiencia de la médula ósea y varios otros defectos asociados con una disminución en la actividad de la telomerasa.
Líneas de investigación
1.-Identificación de biomarcadores epigenéticos predictivos en la aparición de resistencia al tratamiento en tumores sólidos. Dentro de los marcadores oncológicos, los de uso predictivo son los más necesarios para ayudar a dirigir terapias ya que la gran mayoría de los pacientes son diagnosticados cuando el tumor necesita ser tratado. Los compuestos derivados del platino, son el tratamiento estándar de tumores con alta incidencia como el de pulmón, ovario y recto por lo que el hecho de encontrar marcadores de respuesta a su uso, permitiría la selección de pacientes optimizando el tratamiento y el gasto sanitario asociado.
1.1- Cáncer de pulmón: En esta línea hemos identificado la metilación del promotor del gen IGFBP3, cuyo silenciamiento epigenético se relaciona con resistencia a platino, extendiendo su validación a cohortes de pacientes con cáncer de pulmón susceptibles de beneficiarse de su uso. Además la efectividad de éste biomarcador se está testando en biopsia líquida como prueba no invasiva. Esta línea de investigación ha dado lugar a tres publicaciones concatenadas (Oncogene 2010 PMID: 20023704, Oncogene 2013 PMID: 22543588,  Epigenetics 2014 PMID: 25482372) y a una patente en fase de explotación conjunta con una empresa biotecnológica española que ha licenciado dicha patente. Esta patente ha superado una Compra Pública Precomercial en SERGAS y su validación en fases nacionales ha contado con el apoyo de dos proyectos RETOS concatenados.
1.2. Tumores Cerebrales: Respecto a nuestra línea con tumores cerebrales, valoramos el estado de metilación del gen MGMT en gliobastomas, como tarea asistencial e investigadora desde el año 2014 en nuestro laboratorio, desarrollando tecnología avanzada de alta sensibilidad para su detección en biopsia líquida. Los datos obtenidos hasta la fecha en mas de 200 pacientes en un ensayo prospectivo ha dado lugar a una reciente publicación (Clinical epigenetics 2021 PMID: 33750464) y un segundo artículo en proceso, además de una patente europea que acaba de pasar a extensión PCT, y a la obtención de dos proyectos públicos competitivos, un de ellos un proyecto tecnológico DTS20 para diagnóstico y monitorización en sangre de pacientes con glioblastomas, y un proyecto PLEC (RETOS) en colaboración con Val`deHebron para afinamiento de tecnologías de diagnóstico y seguimiento con trazadores PET. Además estos resultados han permitido la defensa en 2021 de la tesis doctoral de Rocío Rosas, miembro de nuestro equipo, que acaba de iniciar su línea independiente en Enero de 2022 como investigadora “Juan Rodés”.
1.3. Cáncer de Ovario: Así mismo tenemos una línea abierta en cáncer de ovario, en la que hemos publicado un artículo reciente (Clinial Epigenetics 2021 PMID: 34454589) y nos ha permitido participar como lideres de work package en un proyecto Europeo Transcan liderado por Italia, que acaba de pasar positivamente la primera ronda de evaluación.
1.4. Cáncer de Cabeza y Cuello: En este campo se ha incorporado recientemente la Dra. Ana Sastre Perona, como Miguel Servet independiente abriendo una nueva línea centrada en la identificación de mecanismos responsables de la resistencia al tratamiento en cáncer de cabeza y cuello (PI20/00329; Cells 2022, PMID: 35159370). Para ello se están utilizando técnicas de NGS como el ATAC-seq y la inmunoprecipiación de cromatina (ChIPseq) para mapear las regiones reguladoras accesibles y calcular su estado de activación. Con ello se pretenden predecir mecanismos relacionados con la adquisición de resistencia a diversas terapias incluyendo vías de señalización, factores de transcripción y remodeladores de la cromatina que controlen la plasticidad de las células tumorales. Así mismo, se están desarrollando de modelos de organoides y reconstruyendo el microambiente tumoral para generar modelos fisiológicos donde estudiar la función del estroma en regular el comportamiento de las células tumorales y la respuesta a las terapias.

2.  Estudio de los mecanismos moleculares que subyacen a la resistencia simultánea a platino en cáncer, a través de la regulación epigenética de ARNs no codificantes reguladores.  En esta línea se estudian los cambios de expresión de microARNs y lncRNAs en líneas celulares humanas de CPNM y cáncer de ovario sensibles y resistentes a platino establecidas en nuestro grupo de investigación. Hemos identificando 7 microARNs cuya expresión parece estar bajo regulación epigenética. Uno de ellos bajo la regulación epigenética de su región reguladora (miRNA-7) como potencial biomarcador predictivo de respuesta a platino en cáncer de ovario en términos de supervivencia global y tiempo a la progresión. Producto del desarrollo de esta línea ha sido la publicación de un artículo en la revista (Theranostics 2017 PMID: 29158814), así como una patente que se encuentra en fase PCT. Basándonos en estos hallazgos, en el año 2016 iniciamos una colaboración con el centro oncológico MOFFITT, en Tampa (EEUU), para el estudio de los Long Non-Coding RNAs (lnc-RNAs) y su posible regulación a través de metilación del ADN en dichas líneas celulares. Con este proyecto valoramos los cambios de expresión de lncRNAs y su regulación epigenética a nivel de la metilación del ADN, caracterizando dos grupos de lncRNAs diferencialmente regulados en el desarrollo de resistencia a cisplatino, y abriendo así el camino para la identificación de nuevos. Fruto de la actividad de esta colaboración se obtuvieron resultados de gran novedad en este campo (Epigenetics PMID: 29436261 y Translational Reseach 2018, PMID: 30053382), y se mantiene la actividad investigadora centrada en la caracterización de estos noveles biomarcadores gracias a la financiación apoyada por los proyectos PI21/00145 y Caixa Impulse.

3. Identificación de nuevas dianas terapéuticas. En los últimos años también hemos identificado la regulación directa del gen MAFG a través del miR-7 en nuestros modelos experimentales. La función de MAFG se asocia a detoxificación en situación de estrés oxidativo y nuestros estudios in vitro han demostrado su implicación en la aparición de fenotipos resistentes a cisplatino. Nuestra aproximación traslacional indica que MAFG podría ser un marcador diagnóstico en pacientes con cáncer de pulmón y ovario tratados con quimioterapia basada en platinos. Esta línea ha proporcionado hasta la fecha cuatro artículos (Translational Reseach 2018, PMID: 30053382; Cell Biosci. 2019 PMID: 31406565; Arch Bronconeumol (Engl Ed). 2020.PMID: 31780284; Antioxidants (Basel).PMID: 32492865) y una patente europea que acaba de extenderse a fases nacionales en USA y Europa, que describe el uso clínico de MAFG en pacientes con cáncer de pulmón y de ovario. En la actualidad hemos abordado  el estudio y  uso de MAFG  como diana terapéutica mediante ensayos in vitro e in vivo tras la edición del gen MAFG mediante el uso de la tecnología CRISPR/Cas9, proyecto financiado por el ISCIII (PI18/00050, P21/000145) además de extender y validar su uso con el potencial desarrollo de un kit de uso clínico gracias a la obtención de un proyecto RETOS (RTC2019-007229-1) de la convocatoria 2019 y que está en curso con la colaboración del H. Ramón y Cajal y las empresas Aptus y Atrys.

4. Identificación de biomarcadores en exosomas como biopsia líquida en pacientes con cáncer de pulmón y ovario. Con esta línea pretendemos a través de una primera aproximación básica caracterizar y comparar el contenido proteico y de microRNAs de exosomas procedentes del secretoma de líneas celulares pareadas sensibles y resistentes de cáncer de pulmón. En el estudio traslacional del proyecto se están validando los candidatos identificados en las líneas celulares en exosomas circulantes de muestras de pacientes de cáncer de pulmón y ovario que han dando lugar a resultados diversos, por una parte se han identificado dos miRNAs candidatos con significado pronóstico en esta patología, y por otra parte se ha identificado un miRNA con posible valor universal como endógeno capaz de normalizar el valor del contenido del miRNoma exosomal, tanto de individuos sanos como en individuos con distintos tipos tumorales. Estos resultados han dado lugar una patente europea que se encuentra en fases nacionales y la obtención de un proyecto Caixa Impulse Validate para la constitución de una Spin-off, en nuestra institución centrada en el desarrollo de un primer producto RUO para la normalización del contenido exosomal en muestras de sangre humanas, además de dos manuscritos en preparación, así como la  defensa de la tesis de Julia Jiménez en Julio de 2019.

5. Puesta a punto de técnicas de alto rendimiento a disposición del SNS. (NGS y Caracterización del estado de metilación del DNA). Implícito a las líneas tranasversales del grupo  del grupo y en nuestro compromiso por dar apoyo en la implementación en el SNS de los avances tecnológicos derivados de nuestra actividad investigadora, hemos puesto a punto en las instalaciones de genética de la PAZ  la caracterización del estado de metilación del DNA a través del uso de estas nuevas vertientes de NGS aplicadas al campo de la epigenética, tanto desde un abordaje global como limitado a determinadas regiones, para implementar su posible aplicabilidad asistencial en pacientes con cáncer a través de paneles personalizados en tumores sólidos incluyendo glioblastomas, a través del uso de tecnología Methylseq y de los 850K EPIC-arrays. Así mismo, en estos años hemos puesto a punto el uso de de paneles comercilaes de NGS cumpliendo rigurosamente con la normativa de calidad para abordar la caraterización del perfil genético de los tumores de pacientes con cáncer de pulmón, y estamos iniciando la fase de implementación hospitalaria gracias a la incorporación a nuestro equipo como la Dra Rocío Rosas, Juan Rodés de 2022. Esta línea está en fase de implementación en nuestro centro, en el que ya hemos probado carreras con diversas librerías de distintas casas comerciales. Su puesta a punto permitiría su uso tanto para actividades de investigación como su futura aplicabilidad asistencial, sobre todo en la clasificación de tumores cerebrales. Esta actividad está financiada por el Grupo Español de Oncología Transversal y Tumores Huérfanos Infrecuentes (Getthi), que acaba de financiar al grupo con un proyecto competitivo para tal fin. Dada la experiencia adquirida por el grupo en el uso de datos masivos, hemos iniciado el estudio de matrices bioinformáticas predictivas de respuesta al tratamiento con platinos. Pretendemos combinar la información disponible en bases de datos de domino público con información clínica relevante asociada a resultados experimentales propios (micoarrays de metilación y de expresión génica y de microRNAs, secuenciación por bisulfito, RNAseq y miRNAseq) para generar una matriz predictora de respuesta a tratamiento. Con estos modelos analíticos, pretendemos identificar “marcadores globales” que definan un perfil predictivo al tratamiento con platinos en cáncer de pulmón y de ovario en función del transcriptoma, microRNoma, y/o metiloma.
Cartera de Servicios/Tarifas
Cartera de Servicios/Tarifas (Versión TEBC-TARIFAS-08/03/2022)