Efecto de metformina sobre los niveles miR-145 y miR-23b en células de cáncer de ovario epitelial

Abstract

El cáncer ovárico epitelial (COE) posee la tasa de mortalidad más alta entre los cánceres ginecológicos en el mundo, siendo en Chile la segunda causa de muerte por neoplasias ginecológicas. El COE se caracteriza por una sintomatología inespecífica y suele diagnosticarse tardíamente, cuando las tasas de supervivencia son bajas. El principal tratamiento es la cirugía cito reductora, seguida de ciclos periódicos de quimioterapia. Si bien muchas pacientes diagnosticadas tempranamente responden positivamente al tratamiento, durante etapas avanzadas la mayoría de ellas desarrollan recurrencia y quimioresistencia. Con el fin de mejorar los tratamientos y aumentar la supervivencia de las pacientes afectadas por COE, se está investigando el uso de terapias que complementen y mejoren los tratamientos actuales. En este contexto, el fármaco antidiabético metformina ha recibido mucha atención, debido a que se ha demostrado que tiene efectos antitumorales directos sobre células de cáncer de ovario. Además, el consumo de metformina se ha asociado a una menor incidencia, menor mortalidad y un mejor pronóstico en pacientes diabéticas que sufren de esta neoplasia. Los mecanismos antitumorales de metformina involucran la modulación de los niveles de microRNAs. Los microRNAs son RNAs pequeños no codificantes que regulan la expresión de genes a través del silenciamiento postranscripcional, participando en procesos celulares relacionados con la proliferación, apoptosis y metabolismo. En el contexto de cáncer, pueden actuar como oncogenes o como genes supresores de tumores. En el desarrollo del COE se ha descrito que ocurre una disminución de diferentes microRNAs supresores de tumores, entre ellos miR-23b y miR-145. Estos microRNAs están involucrados en procesos tumorales como la proliferación, migración e invasión, y se ha descrito que su sobreexpresión en células de COE tiene efectos inhibitorios sobre estos procesos. Nuestro grupo de investigación ha demostrado que metformina incrementa los niveles de miR-23b y miR-145 en células de COE, y este efecto coincide con una disminución de la proliferación celular y una menor expresión de oncoproteínas involucradas en la proliferación y angiogénesis; ambos procesos importantes para las células tumorales de ovario. Sin embargo, los efectos sobre estos microRNAs se observaron utilizando concentraciones de metformina mucho más elevadas en comparación con las concentraciones que se han descrito en sangre y tumores ováricos de pacientes diabéticas usuarias de este fármaco. Por lo tanto, en esta memoria de título se estudió el efecto de metformina sobre los niveles de miR-23b y miR-145 en células de COE, utilizando concentraciones crecientes que contemplaron valores de concentración terapéuticas. Hipótesis: El tratamiento con metformina aumenta de manera proporcional a la dosis los niveles de miR-145 y miR-23b en diferentes líneas celulares de cáncer ovárico epitelial. Objetivo general: Evaluar si la metformina aumenta los niveles de miR-145 y miR-23b de manera dosis-dependiente en líneas celulares de COE. Metodología: Las líneas celulares de COE A2780, SKOV3 y OV90, fueron incubadas con diferentes concentraciones de metformina durante 24 y 48 horas. Después de cada tratamiento, los niveles de miR-23b y miR-145 en cada célula fueron evaluados por RT-PCR en tiempo real. Resultados: Metformina en concentraciones milimolares (supra terapéuticas) incrementa los niveles de miR-23b y miR-145 en todas las líneas celulares de COE. Por otra parte, metformina en concentraciones micromolares (terapéuticas) regula de manera diferencial la expresión de miR-23b y miR-145 aumentando o disminuyendo su abundancia en las líneas celulares estudiadas. Conclusión: Metformina puede regular la expresión de miR-145 y miR-23b en concentraciones terapéuticas y supraterapéuticas, dependiendo de la línea celular estudiada y la temporalidad en que se efectué la medición. El comportamiento del incremento en los niveles de miR-145 y miR-23b no es proporcional a la dosis de metformina.

Epithelial ovarian cancer (EOC) has the highest mortality rate among gynecological cancers worldwide, and in Chile, it is the second leading cause of death from gynecological neoplasms. EOC is characterized by nonspecific symptoms and is often diagnosed at a late stage when survival rates are low. The primary treatment is cytoreductive surgery, followed by periodic cycles of chemotherapy. Even though many patients diagnosed early respond positively to treatment, during advanced stages, most of them develop recurrence and chemotherapy resistance. To improve treatments and increase the survival of patients affected by EOC, research is being conducted to investigate the use of therapies that complement and enhance current treatments. In this context, the antidiabetic drug metformin has received a lot of attention, as it has been shown to have direct antitumor effects on ovarian cancer cells. Furthermore, the use of metformin has been associated with a lower incidence, mortality, and a better prognosis in diabetic patients who suffer from this neoplasm. The antitumor mechanisms of metformin involve the modulation of microRNA levels. MicroRNAs are small non-coding RNAs that regulate gene expression through post-transcriptional silencing, participating in cellular processes related to proliferation, apoptosis, and metabolism. In the context of cancer, they can act as oncogenes or tumor suppressor genes. In the development of EOC, a decrease in different tumor-suppressor microRNAs has been described, including miR-23b and miR-145. These microRNAs are involved in tumor processes such as proliferation, migration, and invasion, and their overexpression in EOC cells has been reported to have inhibitory effects on these processes. Our research group has demonstrated that metformin increases the levels of miR-23b and miR-145 in EOC cells, and this effect coincides with a decrease in cell proliferation and lower expression of oncoproteins involved in proliferation and angiogenesis, both of which are important processes for ovarian tumor cells. Nevertheless, the effects on these microRNAs were observed using much higher concentrations of metformin compared to the concentrations that have been described in the blood and ovarian tumors of diabetic patients using this drug. Therefore, in this thesis, the effect of metformin on the levels of miR-23b and miR-145 in EOC cells was studied, using increasing concentrations that included therapeutic concentration values. Hypothesis: Metformin treatment increases dose-proportional levels of miR-145 and miR-23b in different cell lines of epithelial ovarian cancer. General Objective: To evaluate if metformin increases the levels of miR-145 and miR-23b in a dose-dependent manner in epithelial ovarian cancer cell lines. Methodology: Epithelial ovarian cancer cell lines A2780, SKOV3, and OV90 were incubated with different concentrations of metformin for 24 and 48 hours. After each treatment, the levels of miR-23b and miR-145 in each cell were assessed by real-time RT-PCR. Results: Metformin at millimolar concentrations (supra-therapeutic) increases the levels of miR-23b and miR-145 in all epithelial ovarian cancer cell lines. On the other hand, metformin at micromolar concentrations (therapeutic) differentially regulates the expression of miR-23b and miR-145, increasing or decreasing their abundance in the studied cell lines. Conclusion: Metformin can regulate the expression of miR-145 and miR-23b at therapeutic and supra-therapeutic concentrations, depending on the cell line and the timing of the measurement. The behavior of the increase in miR-145 and miR-23b levels is not proportional to the dose of metformin.