El eje IGFBP3/miR-34a en la diferenciación alveolar: su relevancia en el desarrollo pulmonar humano y el desarrollo de modelos de organoides derivados de pacientes con cáncer de pulmón para su potencial traslación al estudio del desarrollo tumoral

Abstract

[spa] HIPÓTESIS La hipótesis de la presente tesis se basa en las siguientes premisas:

1. Durante la etapa pseudoglandular del desarrollo embrionario del pulmón, se producen importantes cambios tanto morfológicos e histológicos como moleculares, los cuales están asociados a la ramificación del árbol bronquial y al crecimiento y maduración del mesénquima acompañante. 2. Podemos diferenciar una etapa pseudoglandular temprana (semana 8), en la que se forman yemas bronquiales primitivas compuestas por túbulos simples revestidos por una gruesa capa de epitelio y rodeados por un mesénquima laxo. Estas yemas bronquiales experimentan una ramificación progresiva, lo que da lugar a generaciones cada vez mayores de vías respiratorias, caracterizadas inicialmente por un epitelio pseudoestratificado que, en la etapa pseudoglandular tardía (semana 12), queda revestido por un epitelio respiratorio columnar simple. Posteriormente, las células epiteliales se diferenciarán en células ciliadas, caliciformes y basales, rodeadas de un mesénquima con una red capilar simple. 3. Los cambios moleculares de expresión génica y de ARNs no codificantes han sido poco estudiados en muestras embrionarias humanas, y no se conocen con certeza las implicaciones funcionales de su desregulación en humanos. 4. Durante el desarrollo tumoral, se han identificado con frecuencia vías moleculares desreguladas que son relevantes para el desarrollo embrionario del mismo órgano. 5. Los organoides pulmonares son modelos tridimensionales que replican las características histológicas, funcionales y estructurales del tejido pulmonar.

Hipótesis: El estudio de los perfiles de expresión génica y de microARNs que regulan el desarrollo pulmonar humano puede permitir la identificación de nuevas vías moleculares relevantes, útiles para una mejor comprensión de la embriología humana, las enfermedades pulmonares y el cáncer de pulmón. El uso de organoides de pulmones embrionarios humanos permitirá verificar la relevancia funcional de los genes identificados, mientras que el desarrollo de modelos de organoides derivados de pacientes con cáncer de pulmón facilitará la validación de la importancia de las vías identificadas en el proceso de tumorogénesis.

OBJETIVOS Basándonos en la hipótesis anteriormente planteada, establecemos los siguiente objetivos generales y específicos: 1. Objetivos generales: 1. Caracterizar los perfiles moleculares, génicos y de microARNs relevantes del desarrollo pulmonar humano durante la etapa pseudoglandular. 2. Desarrollar modelos de organoides de pulmones embrionarios humanos y de pacientes con cáncer de pulmón para el estudio de la relevancia funcional de los genes identificados. 2. Objetivos específicos: 1. Analizar los perfiles de expresión génica mediante arrays de expresión para identificar genes diferencialmente expresados entre la etapa pseudoglandular temprana y tardía. 2. Evaluar las interacciones entre los genes identificados y determinar las vías moleculares que intervienen en el proceso de diferenciación pulmonar. 3. Analizar los perfiles de expresión de microARNs diferencialmente expresados entre la etapa pseudoglandular temprana y tardía. 4. Identificar las posibles interacciones entre genes y microARNs identificados. 5. Establecer organoides de pulmones embrionarios humanos y determinar sus condiciones de cultivo óptimas. 6. Realizar estudios funcionales en organoides de pulmonares embrionarios humanos para validar la relevancia funcional de los genes/microARNs identificados. 7. Desarrollar organoides derivados de pacientes con cáncer de pulmón y evaluar sus condiciones de cultivo óptimas para facilitar la potencial translación de los resultados obtenidos en el análisis de la embriogénesis al estudio del cáncer de pulmón. 8. Proponer recomendaciones para la selección del medio de cultivo, según los objetivos de estudio, en investigaciones sobre enfermedades pulmonares y aplicaciones en medicina personalizad