Grupo Dr. Muñoz

El cáncer colorrectal (CRC) es la neoplasia de mayor incidencia en España y un grave problema de salud a nivel mundial. A pesar de las mejoras introducidas en el tratamiento de los pacientes en los últimos 30 años, no existen terapias completamente satisfactorias cuando la cirugía no es curativa. El metabolito activo de la vitamina D₃, la 1α,25-dihidroxivitamina D₃ o calcitriol, es en realidad una hormona pleiotrópica que, además de su clásica acción sobre la regulación de los niveles de calcio y fosfato del organismo, ejerce un importante papel modulador del sistema inmune y del metabolismo, proliferación y diferenciación de muchos tipos celulares. Numerosos estudios epidemiológicos indican que la vitamina D₃ tiene un efecto beneficioso sobre la incidencia y/o mortalidad de diversas neoplasias, sobre todo del CRC. Sin embargo, los resultados de los estudios clínicos de suplementación publicados hasta la fecha son controvertidos y no han confirmado esta acción protectora, probablemente debido a deficiencias en su diseño y análisis. Los estudios preclínicos de nuestro grupo y otros muestran que el calcitriol induce la diferenciación y reduce la proliferación, migración y capacidad invasiva de las células de carcinoma de colon en cultivo. Estos efectos los consigue mediante la ralentización del ciclo celular (en fase G₀/G₁), el antagonismo de la vía de señalización de Wnt/β-catenina y la inducción de proteínas de adhesión que inhiben la invasividad como E-cadherina. También ejerce efectos anti-angiogénicos e inmunomoduladores. Por todo ello, son numerosos los ensayos clínicos en marcha contra el CRC y varios otros cánceres utilizando vitamina D₃, calcitriol o análogos, solos o en combinación con otros agentes antitumorales.

El gen VDR, localizado en el cromosoma humano 12q.13.11, codifica la proteína VDR, único receptor de alta afinidad del calcitriol. VDR es miembro de la superfamilia de los receptores nucleares (NR1I1) y se ha descrito la existencia de variantes de splicing y modificaciones post-traduccionales (fosforilación, acetilación). Se localiza predominantemente en el interior del núcleo de la mayoría de los tipos celulares del organismo, aunque una pequeña y variable proporción se encuentra en el citosol y, quizá transitoriamente, en la membrana plasmática. VDR media los efectos genómicos del calcitriol (modificación de la velocidad de transcripción de centenares de genes diana de modo específico de tipo celular) y también, al menos en células humanas de carcinoma de colon, los efectos no genómicos del calcitriol (entrada de Ca²⁺ extracelular y activación de enzimas citosólicas). La expresión de VDR es inducida por el calcitriol a nivel transcripcional y/o post-transcripcional según el tipo celular, y es modulada también por diversos microRNAs que controlan la estabilidad y/o traducción de su mRNA. Además, nuestro grupo fue el primero es describir que la expresión de VDR se reprime por los factores de transcripción SNAIL1 y SNAlL2/SLUG, importantes inductores de la transición epitelio-mesénquima. Así, la expresión de SNAIL1 y SNAlL2/SLUG en células de carcinoma de colon (y otras) causa resistencia a la acción del calcitriol. Estudios en cultivos celulares y en animales de experimentación han mostrado también que VDR media el papel clave del modulador epigenético KDM6B en la acción del calcitriol, así como el antagonismo de la vía Wnt/β-catenina.

En los últimos años, en colaboración con cirujanos, oncólogos, patólogos y endoscopistas del Hospital Universitario La Paz de Madrid nuestro grupo ha establecido un biobanco (Living Biobank) de organoides colónicos derivados de células troncales/stem de tejido sano y tumoral de pacientes con CRC. Hemos observado que el calcitriol tiene un profundo y distinto efecto regulador de la expresión génica y el fenotipo celular en los organoides normales y tumorales: induce genes de troncalidad y mantiene el fenotipo celular indiferenciado en organoides normales, mientras que promueve la diferenciación celular en los tumorales. En ambos tipos de organoides el calcitriol reduce la proliferación celular. Además, hemos optimizado los organoides tumorales como sistema de ensayo para el screening personalizado de fármacos antitumorales. Asimismo, hemos puesto a punto la obtención de cultivos primarios de fibroblastos estromales colónicos normales y asociados a tumores a partir de biopsias de pacientes con CRC. Hemos observado que ambos tipos de fibroblastos expresan VDR y responden al tratamiento con calcitriol. Éste inhibe dos de las principales características de los fibroblastos: su activación y su capacidad para inducir la migración de las células de carcinoma. Los estudios en marcha incluyen el análisis de los efectos del calcitriol/VDR sobre el metabolismo de las células troncales y fibroblastos mencionados, la interacción con algunas mutaciones relevantes en CRC y los efectos paracrinos sobre otros tipos celulares del microambiente tumoral.