| Date: |
2026 |
| Abstract: |
Aproximadament la meitat dels pacients amb neuroblastoma (NB) tenen la malaltia metastàtica en el moment del diagnòstic, afectant més comunament l'os, la medul·la òssia, els ganglis limfàtics, el fetge i els pulmons. Cada vegada hi ha més proves que suggereixen que la desregulació epigenètica té un paper clau en la iniciació, la progressió i la metàstasi del NB. A partir d'això, vam hipotetitzar que la caracterització sistemàtica de les alteracions de la cromatina en les lesions metastàtiques, així com la identificació de les característiques epigenètiques associades a la metàstasi, milloraria la nostra comprensió de la biologia del NB metastàtic i facilitaria el desenvolupament de noves estratègies terapèutiques. Es van generar models de NB metastàtic mitjançant la injecció intravenosa (vena caudal) de deu línies cel·lulars de NB modificades per expressar reporters d'expressió dual de luciferasa/mCherry en ratolins SCID beixos. El creixement metastàtic es va monitoritzar setmanalment mitjançant la imatgeria bioluminiscent in vivo, i es van recollir tumors i òrgans amb sospita d'implicació metastàtica per a l'avaluació histològica. Quatre models seleccionats (SK-N-BE(2), SK-N-AS, CHLA-90 i NBL-S), escollits per reproduir patrons de disseminació clínicament rellevants, es van avaluar tant per via intravenosa (per generar metàstasis) com per via subcutània (per generar tumors de referència de tipus primari). Les cèl·lules tumorals humanes es van aïllar de tumors primaris, lesions hepàtiques i mostres òssies, i posteriorment es van analitzar mitjançant ATAC-seq i RNA-seq per comparar els estats metastàtics amb els estats primaris. La majoria de les línies cel·lulars van formar metàstasis macroscòpiques; set d'elles (SK-N-BE(2), SHSY-5Y, SK-N-AS, CHLA-90, NBL-S, IMR-32 i KELLY) van mostrar disseminació a llocs clínicament rellevants com el fetge, la medul·la òssia, les glàndules suprarenals, els ovaris i els ronyons. Cal destacar que les línies SK-N-BE(2), SK-N-AS i CHLA-90 van mostrar afectació del fetge i de la medul·la òssia en més del 80 % dels animals. En alguns models, també s'observaren metàstasis pulmonars i limfadenopaties. Les anàlisis ATAC-seq van revelar una remodelació extensa de l'accessibilitat de la cromatina en les lesions metastàtiques, la qual cosa indica una reprogramació epigenètica recurrent durant els processos de disseminació i colonització. No obstant això, aquests canvis en l'accessibilitat no sempre es van reflectir de manera consistent en alteracions transcripòmiques, la qual cosa posa de manifest una discrepància freqüent entre l'estat de la cromatina i l'expressió gènica. No obstant això, la comparació entre models va permetre identificar programes epigenètics compartits en línies cel·lulars amb diferents fons genètics, la qual cosa dona suport a l'existència de patrons reguladors associats a la metàstasi i permet la identificació de possibles dianes terapèutiques. |
| Abstract: |
Aproximadamente la mitad de los pacientes con neuroblastoma (NB) presentan enfermedad metastásica en el momento del diagnóstico, afectando con mayor frecuencia a hueso, médula ósea, ganglios linfáticos, hígado y pulmones. La evidencia creciente indica que la desregulación epigenética desempeña un papel fundamental en la iniciación, progresión y metástasis del NB. En base a ello, planteamos la hipótesis de que la caracterización sistemática de las alteraciones de la cromatina en las lesiones metastásicas -así como la identificación de rasgos epigenéticos asociados a la metástasis- mejoraría la comprensión de la biología del NB metastásico y favorecería el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Se generaron modelos metastásicos de NB mediante inyección intravenosa (vena caudal) de diez líneas celulares de NB modificadas para expresar reporteros duales luciferasa/mCherry en ratones SCID beige. El crecimiento metastásico se monitorizó semanalmente mediante imagen de bioluminiscencia in vivo, y se recogieron tumores y órganos con sospecha de afectación metastásica para su evaluación histológica. Cuatro modelos seleccionados (SK-N-BE(2), SK-N-AS, CHLA-90 y NBL-S), elegidos por reproducir patrones de diseminación clínicamente relevantes, fueron evaluados tanto por vía intravenosa (para generar metástasis) como por vía subcutánea (para generar tumores de referencia tipo primario). Se aislaron células tumorales humanas de tumores primarios, lesiones hepáticas y muestras óseas, que posteriormente fueron analizadas mediante ATAC-seq y RNA-seq para comparar los estados metastásicos frente a los primarios. La mayoría de las líneas celulares formaron metástasis macroscópicas; siete de ellas (SK-N-BE(2), SHSY-5Y, SK-N-AS, CHLA-90, NBL-S, IMR-32 y KELLY) mostraron diseminación a localizaciones clínicamente relevantes como hígado, médula ósea, glándulas suprarrenales, ovarios y riñones. De forma destacada, SK-N-BE(2), SK-N-AS y CHLA-90 presentaron afectación hepática y de médula ósea en más del 80% de los animales. En algunos modelos también se observaron metástasis pulmonares y en ganglios linfáticos. Los análisis de ATAC-seq revelaron un amplio remodelado de la accesibilidad de la cromatina en las lesiones metastásicas, lo que indica una reprogramación epigenética recurrente durante los procesos de diseminación y colonización. Sin embargo, estos cambios en accesibilidad no siempre se reflejaron de manera consistente en alteraciones transcriptómicas, poniendo de manifiesto una frecuente discordancia entre el estado de la cromatina y la expresión génica. A pesar de ello, la comparación entre modelos permitió identificar programas epigenéticos compartidos entre líneas celulares con distintos antecedentes genéticos, lo que apoyó la existencia de patrones regulatorios asociados a la metástasis y permitió nominar potenciales dianas terapéuticas. |
| Abstract: |
Approximately half of neuroblastoma (NB) patients present with metastatic disease at diagnosis, most commonly affecting bone, bone marrow, lymph nodes, liver, and lungs. Increasing evidence indicates that epigenetic deregulation plays a major role in NB initiation, progression, and metastasis. Based on this, we hypothesized that systematic characterization of chromatin alterations in metastatic lesions-and the identification of metastasis-associated epigenetic features-would improve our understanding of metastatic NB biology and support the discovery of new therapeutic strategies. Metastatic NB models were generated by tail-vein injection of ten NB cell lines engineered to express dual luciferase/mCherry reporters in SCID beige mice. Metastatic growth was monitored weekly using in vivo bioluminescence imaging, and tumors and candidate metastatic organs were collected for histological evaluation. Four selected models (SK-N-BE(2), SK-N-AS, CHLA-90, NBL-S), chosen for their clinically relevant dissemination patterns, were evaluated both intravenously (to generate metastases) and subcutaneously (to generate primary-like reference tumors). Human tumor cells were isolated from primary tumors, liver lesions, and bone samples and profiled by ATAC-seq and RNA-seq to compare metastatic versus primary states. Most cell lines formed macroscopic metastases, with seven (SK-N-BE(2), SHSY-5Y, SK-N-AS, CHLA-90, NBL-S, IMR-32, KELLY) showing dissemination to clinically relevant sites including liver, bone marrow, adrenal glands, ovaries, and kidneys. Notably, SK-N-BE(2), SK-N-AS, and CHLA-90 displayed liver and bone marrow involvement in more than 80% of animals. Additional metastatic sites such as lungs and lymph nodes were also observed in specific models. ATAC-seq analyses revealed widespread chromatin accessibility remodeling in metastatic lesions, indicating recurrent epigenetic reprogramming during dissemination and colonization. However, these accessibility changes were not consistently mirrored by matched transcriptomic alterations, highlighting a frequent discordance between chromatin state and gene expression. Despite this, cross-model comparisons identified shared epigenetic programs across cell lines with distinct genetic backgrounds, supporting a set of metastasis-associated regulatory patterns and nominating candidate therapeutic targets. Overall, this work establishes metastatic NB cell line models that recapitulate major human metastatic sites and provides a framework to investigate site-specific chromatin remodeling in metastatic disease. By integrating epigenomic and transcriptomic profiling, we identify reproducible metastasis-associated regulatory patterns and generate a focused list of candidate therapeutic targets supported by epigenetic evidence. |
| Note: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicina |
| Rights: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Language: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Subject: |
Càncer infantil ;
Childhood Cancer ;
Cáncer infantil ;
Metastasis ;
Epigenètica ;
Epigenetics ;
Epigenética ;
Ciències de la Salut |
guest ::
