Facultad de Medicina Generación de un vector adenoviral oncolítico selectivo para neoplasias sobre-expresoras de STAT3 TESIS Que para obtener el grado de: Maestro en Ciencias Médicas Presenta: Q. F. B. Daniel Alberto Montes Galindo Asesores: D. en C. Iván Delgado Enciso SNI I Profesor-Investigador Titular A Facultad de Medicina Universidad de Colima D en C. Bertha Alicia Olmedo Buenrostro Profesora Investigadora Titular A Facultad de Enfermería Universidad de Colima Colima, Colima Febrero de 2011 Agradecimientos Al consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por la beca de posgrado con el número de registro 293697. A la Universidad de Colima, mi Alma mater. A ECOES por el apoyo de mi movilidad. 1 Dedicatoria A mi familia por todo el apoyo en estos dos años de esfuerzo. A mis Asesores por la paciencia y su tiempo. A Citlalli por todo su Amor y dedicación. A mi hijo(a). 2 ÍNDICE 1Resumen…………………………………………………………………..………….....1 1.2 Abstract……………………………….………………………………………..2 1.3 Introducción…………………………………….……………………………..3 2 Antecedentes…………….………………………………………………………..……5 2.1 Cáncer………………………………………………..……………………….5 2.2 Terapia Génica…………..………………………………………...…….…..6 2.3 Viroterapia……………………………………………………………............7 2.4 Adenovirus…………………………………………………………………...9 2.4.1 El Gen E1A………………………………………….....................9 2.5 Vectores Adenovirales Oncolíticos……………………………...…….......10 2.6 Uso en la Clínica de Vectores de Terapia Génica……………………….11 2.7 STAT3………………………..…………………………………..…………...11 2.8 STAT3 y Cáncer……………………………………………………………12 2.9 Vector Adenoviral Oncolítico Dirigido por el Promotor de STAT3…………………………………..…...……………………13 3 Planteamiento del Problema……………………………………………..………...15 3.1 Justificación………………………………………………………………..15 3.2 Objetivo General………………...………………………………………...16 3.2.1 Objetivos Específicos……………..…………………………....….…....16 3.3 Hipótesis………………………………………………………….………...16 3.3.1Hipotesis Nula...…………………………………………….........16 4 Metodología…….…………………………………………………………………….17 3 4.1 Tipo de Investigación………………………………………………........17 4.2 Descripción de Variables………………………………………………..17 4.3 Estrategia General...…………………………………………………......18 4.4 Construcción del Vector Adenoviral…………………………………...19 4.4.1 Obtención y Aislamiento de la Secuencia del Promotor de STAT3…………………………………………………..19 4.4.2 Construcción del Plásmido Acarreador……………………..20 4.4.3 Generación de los Genomas Virales………………………..20 5 Resultados ……………...……..…………………………………………………..22 6 Discusión…………………………………………………………………………...26 7 Conclusiones………………………………………………………………………28 8 Perspectivas………………………………………………………………………..29 9 Glosario……………………………………………………………………………..30 10 Anexos……………………………………………………………………………..36 A……………………………………………………………………………….36 B………………………………………………………………………………38 C………………………………………………………………………………39 11 Bibliografía……………..………………………………………………………....42 4 1 Resumen Introducción: Sin duda, una de las enfermedades más importantes a nivel mundial por su mortalidad es el cáncer. Ante esto, la búsqueda de nuevas alternativas de tratamiento para combatir esta patología es de gran importancia. Actualmente se ha demostrado que la proteína STAT3, es potencialmente oncogénica y su sobreexpresión ha sido asociado en diferentes tipos de cáncer. Fabricar un vector de terapia génica oncolítico que elimine preferentemente a células sobre-expresoras de STAT3 podría plantearse como una nueva estrategia que ayude a combatir el cáncer. Metodología: Se planteó un estudio experimental, en el campo de la biología molecular. Se construyó un plásmido acarreador en el cual se introdujo un fragmento de la región promotora del gen de STAT3 flanqueado por las regiones adenovirales ITR e E1A (pSTAT3). Este plásmido acarreador fue co-transformado en bacterias calcio-competentes E. coli recA + BJ5183 con el esqueleto adenoviral pAd5 linearizado (Cla I) para generar mediante recombinación homóloga el genoma adenoviral del vector de replicación selectiva AD-pSTAT3. Resultados: La cotransformación de pSTAT3 y pAd5 resulto en una recombinación homologa que generó el genoma adenoviral del vector de replicación selectiva AD-pSTAT3. Se utilizó la enzima Hind III para realizar la caracterización del genoma adenoviral, obteniéndose el patrón de restricción correcto. Conclusión: Se generó el genoma de un nuevo vector de terapia génica adenoviral con replicación selectiva para neoplasias sobre-expresoras de STAT3. 5 1.2 Abstract Introduction: Cancer is one of the most important diseases worldwide for mortality. Given this, the search for new treatments alternatives is of great importance in combating this disease. STAT3 is potentially oncogenic and its over-expression has been correlated in various types of cancer. An oncolytic gene therapy vector that preferentially eliminates cells that express STAT3 on-could be viewed as a new strategy to help fight cancer. Methodology: We propose an experimental study in the field of molecular biology. We constructed a plasmid in which the carrier introduced a fragment of the STAT3 gene promoter region flanked by adenoviral ITR and E1A (pSTAT3). Results: pSTAT3 was subsequently co-transformed into calciumcompetent bacteria E. coli recA + BJ5183 with the adenoviral backbone PAD5 linearized (Cla I) to generate the genome by homologous recombination adenoviral vector AD-pSTAT3 selective replication. We used Hind III enzyme for proper assembly characterization of adenovirus genome. Conclusion: We generated a replication-selective adenoviral vector for tumors over-that express STAT3. 6 1.3 Introducción La terapia génica se define como el tratamiento o prevención de una enfermedad a través de la incorporación a la célula de secuencias nucleotídicas (generalmente genes) que corrigen o incorporan una función. Las secuencias génicas funcionales son colocadas en vectores, los cuales sirven como vehículos que transportarán estas secuencias al interior de la célula. Los adenovirus son uno de los vectores más usados en la actualidad, sobre todo en la lucha contra el cáncer. Una de las estrategias más prometedoras de terapia génica adenoviral, es usar la replicación viral selectiva, la cual permite eliminar células neoplásicas a través de una infección limitada al tumor. Para ello se controla la expresión del gen E1A adenoviral, pues la expresión de este gen desencadena la replicación viral y su ausencia la impide. Así pues, donde se exprese el gen E1A adenoviral, habrá replicación y lisis celular. Tras la administración de un vector adenoviral oncolítico selectivo éste infectará las células tumorales blanco, las cuales poseen las condiciones moleculares determinadas que permitirán que se active la expresión del gen E1A (a través de la activación de un promotor específico). A partir de aquí se lleva a cabo la replicación adenoviral y consecuentemente aparece el efecto oncolítico. A pesar de esta extraordinaria capacidad de los vectores en contra de neoplasias, el panorama no siempre refleja una especificidad total, por tal motivo es importante buscar e implementar estrategias que perfeccionen los procedimientos que regulen la actividad y replicación adenoviral. De esta manera se buscaría que los vectores expresen el gen E1A únicamente en células diana. 7 Para combatir el problema y hacer más seguros a los vectores adenovirales replicativos (oncolíticos) se ha buscado una alternativa que mejore la eficacia y seguridad de estos vectores. Para ello, en el presente proyecto se propuso utilizar una estrategia con un promotor de STAT3. Como la replicación adenoviral depende de la expresión del gen E1A, si bloqueamos esta expresión de manera específica en células que no presenten sobre-expresión STAT3, tendríamos una replicación reprimida. Para lograr lo anterior, se ubico un promotor de STAT3 en sustitución del promotor natural de E1A. El promotor específico de STAT3 sería capaz de iniciar la producción de E1A luego de que el adenovirus llegue a una célula que sobreexprese STAT3 (generalmente células cancerosas), lo cual impediría que el VARS exprese sus genes y se replique de manera no específica en células que no lo hagan. De esta manera, se genera una nueva estrategia de selectividad replicativa, al dirigir específicamente la replicación adenoviral. 8 2 Antecedentes 2.1 Cáncer El cáncer surge cuando las células de alguna parte del cuerpo comienzan a crecer sin control. Aunque existen muchos tipos de cáncer, todos comienzan debido al crecimiento sin control de células anormales. Las células normales del cuerpo crecen, se dividen y mueren en una forma ordenada. Durante los primeros años de vida de una persona, las células normales se dividen con más rapidez hasta que la persona alcanza la edad adulta. Posteriormente, las células normales de la mayoría de los tejidos sólo se dividen para reemplazar las células desgastadas y para reparar las lesiones (Meza-Junco, 2006). Debido a que las células cancerosas continúan creciendo y dividiéndose, son diferentes de las células normales. En lugar de morir, viven más tiempo que las células normales y continúan formando nuevas células anormales. Las células cancerosas surgen como consecuencia de daños en el ADN. Esta sustancia se encuentra en todas las células y dirige sus funciones. La mayoría de las células en las que su ADN se daña, la célula muere o ésta puede reparar el ADN. En las células cancerosas el ADN no se repara. Las personas pueden heredar ADN dañado, que es responsable de los tipos de cáncer hereditarios (5-10% de las neoplasias). Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones el ADN de las personas se daña como consecuencia de alguna exposición ambiental, como el fumar o exponerse a químicos o a radiaciones (Meza-Junco, 2006). 9 Los diferentes tipos de cáncer pueden comportarse de maneras variables. Por ejemplo, el cáncer del pulmón y el cáncer del seno son enfermedades muy distintas. Crecen a distinta velocidad y responden a distintos tratamientos (Meza-Junco, 2006). Las enfermedades oncológicas en México representan gastos millonarios para los diversos institutos y sistemas de salud que brindan atención médica, debido a que en el país no existe una verdadera cultura de prevención. A partir de la década de los noventa, los tumores malignos son una de las principales causas de muerte en el país después de las enfermedades cardiovasculares y la diabetes mellitus. De acuerdo con cifras de la Secretaria de Salud en el 2005, en México el cáncer cérvico-uterino ocasionó 4,270 defunciones. Aunque estas cifras pueden variar año tras año, algo que es claro es que el cáncer cérvico-uterino, junto con el cáncer mama, son las dos neoplasias más importantes en las mujeres. Aunque los programas de detección temprana están ampliamente implementados en nuestro país, la mayoría de los canceres aún son diagnosticadas en estadios invasores, en muchos de los cuales la intervención quirúrgica o curativa ya no es una opción terapéutica recomendable. 2.2 Terapia Génica La terapia génica se define como el tratamiento o prevención de una enfermedad a través de la incorporación a la célula de secuencias nucleotídicas (generalmente genes) que corrigen o incorporan una función. Las secuencias génicas funcionales son colocadas en vectores, los cuales sirven como vehículos que transportarán estas secuencias al interior de la célula. Los vectores pueden ser no virales (ADN desnudo, ADN envuelto en lípidos catiónicos, ADN condensado en 10 partículas) o pueden ser virus modificados y sin capacidad replicativa como herpes, adenovirus, adeno-asociados, lentivirus, retrovirus, (Rojas-Martinez, et. al., 2002). Habitualmente la finalidad de esta transferencia de material genético es restablecer una función celular que estaba abolida o defectuosa, introducir una nueva función o bien interferir con una función existente. La única modalidad de terapia génica en desarrollo es la dirigida a células somáticas, no germinales, lo que asegura que la transferencia sólo afecte al individuo en tratamiento y no a su descendencia. Las distintas estrategias de la terapia génica se basan en la combinación de tres elementos claves, el material genético a transferir, el método de transferencia y el tipo celular que incorporará dicho material genético (Blaese, et. al., 1995). Cada vector tiene diferentes características, variando en su tropismo, duración de la expresión génica (integración o no a cromosomas celulares), inmunogenicidad, entre otras, lo cual permite seleccionar al vector que mejor cumpla las metas terapéuticas en una enfermedad en particular (Mountain, 2000). 2.3 Viroterapia La terapia génica contra el cáncer generalmente utiliza vectores virales que transportan genes para re-convertir las células neoplásicas a un fenotipo no maligno (corrección fenotípica), para estimular su eliminación por el sistema inmune (inmunoterapia), inhibir la neoangiogénesis tumoral, para eliminarlas por un efecto directo producido por genes tóxicos o pro-apoptóticos, citotoxicidad. Sin embargo, inicialmente la terapia génica en contra del cáncer presentó varios inconvenientes en su eficiencia terapéutica (Cervantes-García, et. al., 2008). Una de sus principales limitantes fue la poca diseminación intratumoral de los vectores virales no replicantes. Con el objetivo de superar esta limitación, en la última 11 década ha tomado auge una nueva estrategia terapéutica, denominada viroterapia o terapia viral oncolítica. La viroterapia usa una gran variedad de vectores virales, pero a diferencia de la terapia génica con vectores de primera generación, en donde los vectores virales no se replican, en la viroterapia se emplean vectores virales con capacidad replicativa y la muerte de la célula neoplásica sobreviene por efecto de la propia replicación viral (Nettelbeck y Curiel, 2003). La principal característica de la viroterapia es la utilización de vectores virales que puedan replicarse de manera preferencial en un tejido tumoral, bajo condiciones moleculares muy específicas y exclusivas de la célula neoplásica. Esta característica permite eliminar a las células tumorales mediante un proceso infeccioso y citolítico limitado, con escasos efectos colaterales, al usar dosis dentro de una ventana terapéutica determinada para cada vector (Delgado-Enciso, et. al., 2008). Adicionalmente, la replicación amplifica la dosis de entrada de los virus oncolíticos y ayuda a tener una mejor diseminación del agente hacia las células tumorales vecinas, con posibilidad de alcanzar metástasis. El efecto oncolítico también podría potenciarse por la generación de una respuesta inmune en contra del vector y de las células infectadas por éste (Heise y Kirn, 2000). Por lo anterior la terapia viral oncolítica es actualmente una de las herramientas terapéuticas más prometedoras en la lucha en contra del cáncer, diversas compañías farmacéuticas ya están probando diversos vectores oncolíticos en estudios clínicos (en humanos) fase I, II y III (Nettelbeck y Curiel, 2003; Cervantes-García, et. al., 2008). Se han ensayado diversos tipos de vectores virales oncolíticos, tales como los virus herpes, el reovirus, el virus atenuado de la enfermedad de New Castle, el 12 poliovirus, el virus de la influenza, el virus de la estomatitis vesicular, el virus atenuado de la rubéola y hasta ARN virus (llamados mumps), pero sin duda el vector oncolítico más utilizado es el adenovirus humano tipo 5 (Russell, 2002). 2.4 Adenovirus Los adenovirus son una familia de virus de ADN capaces de infectar células que no están en división. Estos virus fueron aislados por primera vez en 1953 por investigadores que trataban de establecer líneas celulares a partir de tejidos provenientes de adenoides de niños (Shenk, 1996). El genoma viral es lineal y tiene una longitud de aproximadamente 36 kpb, los genes expresados durante la fase temprana se organizan en cuatro regiones del genoma adenoviral, designadas como E1 a E4. Los genes tempranos, llamados así porque se expresan de seis a ocho horas después de la infección, previo a la replicación del ADN, E1, E2, y E4 codifican proteínas regulatorias esenciales que inducen la replicación del ADN viral. En la región E1 se encuentra la señal de empaquetamiento viral, donde E1A y E1B poseen capacidad de transactivación, y E2A y E2B se encuentran involucradas en la replicación viral mientras que E3 no es un gen esencial (Lundstrom, 2004). 2.4.1 El gen E1A Los dos procesos más importantes en la replicación adenoviral son la progresión hacia la fase S del ciclo celular y la síntesis de productos virales que intervienen en la replicación. Para que estos dos procesos se lleven a cabo, se 13 requiere que la proteína E1A active a la mayoría de los genes adenovirales. La expresión del gen E1A es controlada por un promotor constitutivo muy activo denominado “repetición invertida terminal”, localizado en el extremo 5´ del genoma adenoviral (ITR-5’, por sus siglas en inglés). La falta de expresión o la deleción del gen E1A hacen que un adenovirus sea incompetente para la replicación (Chiou y White, 1997). 2.5 Vectores Adenovirales Oncolíticos La construcción de un vector adenoviral de replicación selectiva se logra sometiendo la actividad de los genes E1A y E1B bajo el control de un promotor tejido-especifico o mediante mutaciones en los mismos genes (Heise y Kirn, 2000). Como la proteína E1A es esencial para la replicación adenoviral, el comando de su expresión permite el control de la replicación viral. En algunos estudios se ha reemplazado al promotor natural (denominado ITR 5' o nativo) de E1A por un promotor tejido-especifico. En uno de ellos se utilizó el promotor prostático específico, el cual demostró expresión de E1A y replicación viral solo en células prostáticas (Rodríguez, et. al., 1997). El promotor de E1A ha sido reemplazado por el promotor de DF3/MUC1 (Kurihara, et. al., 2000) y por el promotor de respuesta a receptores de esteroides, los cuales están sobre-expresados en cáncer de mama, para dirigir la replicación viral a las células neoplásicas mamarias (Hernández-Alcoceba, et. al., 2000). Recientemente se reportó un VARS en el cual el promotor URR de VPH-16 condiciona la expresión de E1A exclusivamente en células neoplásicas de cérvix, con alentadores resultados en fase pre-clínica (Delgado-Enciso, et. al., 2007). 14 2.6 Uso en la Clínica de Vectores de Terapia Génica Es importante recordar las diversas etapas por las que debe pasar un fármaco o estrategia terapéutica para que deje de ser experimental y se encuentre a la venta. Las primeras etapas incluyen experimentos en cultivo celular y animales de laboratorio. Si los resultados son satisfactorios, la terapia se prueba por primera vez en humanos, en las llamadas fases clínicas. Se comienza con la fase I estudiando muy pocos pacientes y se culmina la etapa experimental en la fase III, donde se incluye un gran número de pacientes en estudios multicéntricos, En la fase IV, el fármaco ya está a la venta, aunque sus efectos benéficos y adversos siguen siendo monitorizados. Hasta septiembre del 2008, solo han sido iniciados 1,472 ensayos clínicos de terapia génica, siendo el 60% fase I, 36% fase II o I/II, 1% fase II/III, y el 3% fase III. El 65% son ensayos clínicos para enfermedades neoplasicas (MartinezDavila y Delgado-Enciso, 2010). Después de que en 1986 comenzaran los ensayos clínicos en humanos, el primer vector en el comercio fue el Gendicine, usado para tumores de cabezo y cuello en China en el 2003. Gendicine es un vector adenoviral de primera generación (no replicativo) y portador de gen terapéutico p53. De los vectores oncolíticos, el H101 (Oncorine) ha sido el primero a la venta, lo cual sucedió en China en el año 2005. Estos vectores han sido empleados en monoterapia o junto con quimioterapia. Hasta la fecha en ningún otro país, fuera de China, se ha aprobado la venta de vectores de terapia génica, aunque los ensayos clínicos en fase experimental se están realizando en prácticamente todos los países del mundo desarrollado. (Martinez-Davila, Delgado-Enciso, 2010). 2.7 STAT3 La muerte celular programada, apoptosis, juega un papel importante en una amplia variedad de procesos fisiológicos. La desregulación de este mecanismo 15 fisiológico de muerte celular ha sido implicada en diversos padecimientos desde cáncer hasta enfermedades autoinmunes (Turkson, 2000). STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription-3, por sus siglas en ingles) es una proteína involucrada en la carcinogénesis (Buettner, 2002). Se ha demostrado que la sobre-expresión de STAT3 está presente en múltiples tipos de cáncer tales como el de mama, próstata, carcinoma renal, adenocarcinoma pancreático, carcinoma ovárico, melanoma, cáncer de pulmón, carcinoma urotelial, cáncer hepatocelular, cáncer cervico-uterino, entre otros (Turkson, 2000). La activación de STAT3 responde a un estimulo celular por parte de factores de crecimiento o de ciertas citocinas, que se unen a receptores de unidos a membrana. Esta señal propicia la fosforilación de STAT3 mediante proteínas tirocinasas citoplasmáticas, lo cual favorece la formación de dímeros de STAT3. Unas vez llevada a cabo la dimerización, las moléculas de STAT3 se translocan del citoplasma hacia el núcleo, donde se unirá a secuencias consenso del ADN de genes blanco y posteriormente activar la actividad de transcripción (Fletcher, 2009). Entre los genes blancos de STAT3, como factor de transcripción, se encuentran genes relacionados con la supervivencia celular y la proliferación, tales como BCL-2, BCLXl, MCL-1, ciclina D y c-Myc (Choi, 2009). 2.8 STAT3 y Cáncer Las elevaciones en los niveles de la proteína STAT3 puede activar genes que promuevan la protección de la célula de la apoptosis o muerte (BCL-2), por tal motivo, una gran variedad de tumores sobre-expresan STAT3 como parte de los cambios moleculares que favorecen su crecimiento acelerado y diseminación, tales como el cáncer cérvico-uterino (Choi, 2009). 16 En el cáncer cérvico-uterino se ha observado que la expresión de STAT3 incrementa en relación directa con el grado de neoplasia cervical intra-epitelial (Yue, et. al., 2009; Chen, et. al., 2007). Todo lo anterior indica que el promotor de STAT3, que es el responsable de la expresión de este gen, está muy activo en las células neoplásicas del cáncer cérvico-uterino. En estudios recientes se han explorado diversas estrategias de terapia génica que tienen como blanco a STAT3. Estos estudios incluyen el uso de un vector oncolítico que es capaz de silenciar a STAT3 en múltiples líneas celulares y en un modelo in vivo (Han, 2009). Además, se ha utilizado un ARN de interferencia para lograr el silenciamiento de la expresión de mARN de STAT3, así como a su proteína, en un modelo de carcinoma hepatocélular in vivo. De esta manera se demuestra el papel tan importante que juega STAT3 en la biología molecular del cáncer (Jing, 2009). Recientemente se demostró que un siRNA de STAT3 es capaz de inducir apoptosis en las células B16, que corresponden a melanoma, tanto de manera in vitro como en un modelo animal (Alshaman, 2010). 2.9 Vector adenoviral oncolítico dirigido por el promotor de STAT3 Las alteraciones moleculares que contribuyen a la transformación y proliferación de las células cancerosas pueden servir para destruirlas de manera selectiva. Actualmente existen trabajos en los que se expone la utilización de STAT3 como un buen blanco para este tipo de terapias (Han, 2009). Este proyecto planteó construir un vector adenoviral de replicación selectiva en el cual el promotor de 17 STAT3 dirija la actividad replicativa del gen E1A exclusivamente en las células neoplásicas que sobre-expresen la proteína STAT3. De esta manera se podría aprovechar, que el promotor de STAT3 está muy activo en las células neoplásicas para que en ellas, cuando entre el adenovirus experimental, ocurra una gran producción de E1A y por ende una infección y lisis celular selectiva. Lo anterior tiene como finalidad generar una nueva opción terapéutica que ayude en el tratamiento de pacientes con neoplasias que sobreexpresen STAT3. 18 3 Planteamiento del Problema ¿Se puede generar un vector adenoviral con replicación dirigida por el promotor de STAT3 que es capaz de lisar células neoplásicas sobre-expresoras de STAT3? 3.1 Justificación Sin duda, una de las enfermedades más importantes a nivel mundial por su mortalidad es el cáncer. La fisiopatología de este padecimiento es múltiple y muy compleja; sin embargo actualmente se reconoce que esta enfermedad surge después de la acumulación de diversas alteraciones en diferentes genes en las células somáticas a lo largo del tiempo. En la mayoría de los casos las neoplasias son diagnosticadas en estadios avanzados, en cuyo caso el tratamiento quirúrgico, único potencialmente curativo, ya no es una opción recomendable. De esta manera sólo se pueden utilizar la quimioterapia. Estos últimos, además de ser únicamente paliativos en la mayoría de los casos, pueden no ser eficaces en el control de la enfermedad y suelen ser acompañados de efectos adversos que interfieren con la calidad de vida del paciente. Ante esto, la búsqueda de nuevas alternativas de tratamiento es de gran importancia para combatir este desorden. La familia de proteínas STAT son claves en el control de intermediarios que controlan la apoptosis o muerte celular programada. La proteína STAT3, que desempeña un papel de regulación de biomoléculas anti-apoptosis, es potencialmente oncogénica y su sobreexpresión ha sido asociada con neoplasias, como el cáncer cérvico-uterino, entre otros. Fabricar un vector de terapia génica oncolítico que elimine preferentemente a células sobre-expresoras de STAT3 (neoplásicas), podría plantearse como una 19 nueva estrategia terapéutica que ayude a combatir el cáncer, lo cual justifica, por los antecedentes presentados, realizar este proyecto de investigación. 3.2 Objetivo General Generar un vector adenoviral con replicación selectiva para neoplasias sobreexpresoras de STAT3 3.2.1 Objetivos Específicos Aislar el promotor de STAT3 a partir de genoma humano mediante reacción en cadena de la polimerasa. Generar un plásmido acarreador con promotor de STAT3 y regiones de homología. Generar el genoma del vector adenoviral con replicación selectiva dirigida por el promotor de STAT3. 3.3 Hipótesis Es posible generar un vector adenoviral con replicación dirigida por promotor de STAT3. 3.3.1 Hipótesis Nula No es posible generar un vector adenoviral con replicación dirigida por promotor de STAT3. 20 4 Metodología 4.1 Tipo de Investigación Estudio experimental, en el campo de la biología molecular. 4.2 Descripción de variables La clasificación de las variables del estudio se muestra en la Tabla 1 Tabla 1. Clasificación de la Variable Variable Generación del vector adenoviral para células sobreexpresoras de STAT3 Interrelación Dependiente Naturaleza Cualitativa Nivel de Medición Nominal dicotómica Indicador Patrón de restricción correcto Si/No 21 4.3 Estrategia general La figura 1 muestra esquemáticamente la secuencia general del trabajo que se desarrolló en el presente proyecto. Figura 1. Plandel de trabajo general. Aislamiento Promotor de STAT3 Obtención y aislamiento de la región promotora de STAT3 Construcción del plásmido acarreador Generación del genoma del vector adenoviral Análisis del patrón de restricción del genoma adenoviral 22 4.4 Construcción de los vectores adenovirales. La construcción del vector adenoviral tuvo varias fases, las cuales se pueden dividir de manera general en: 3.4.1 Obtención y aislamiento de la región promotora de STAT3. 3.4.2 Construcción del plásmido acarreador. 3.4.3 Generación y producción de los vectores adenovirales. 4.4.1 Obtención y aislamiento de la secuencia promotora de STAT3. Se obtuvo la región promotora del gen STAT3 a partir de DNA de la línea celular HeLa (VPH-18) utilizando la Reacción en Cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés). El fragmento amplificado corresponderá a la fracción con mayor actividad promotora (Kato, 2000) comprendida entre las -1 y -529 pares de bases (pb) (Figura 2) (Anexo A). Cabe señalar que el producto amplificado posee en sus extremos adaptadores XhoI, introducidos por medio de los iniciadores (usados para amplificar a la región promotora). El producto de interés fue separado mediante electroforesis (Anexo B) y fue purificado. Figura 2. Representación gráfica del fragmento amplificado del promotor de STAT3. 23 4.4.2 Construcción del plásmido acarreador. Como plásmido acarreador usamos al Psp-E1A (Donado por el Dr. Augusto Rojas, Facultad de Medicina de la UANL), el cual fue linearizado con la enzima de restricción Xho I. Esta digestión fue separada por electroforesis en gel de agarosa y purificada, para después ser sometida junto con el producto amplificado del promotor STAT3 (previa digestión con XhoI) a una reacción de ligación con T4 DNA ligasa (invitrogen), siguiendo las instrucciones del fabricante. La reacción de ligación fue transformada en bacterias E. coli DH5α. Las clonas resultantes fueron tamizadas por PCR para seleccionar a la clona que contenga la construcción correcta del nuevo plásmido acarreador (Figura 3). Figura 3. Esquema que representa la obtención del plásmido acarreador. 4.4.3 Generación de los genomas virales. El plásmido acarreador fue co-transformado en bacterias calcio-competentes E. coli recA + BJ5183 con el esqueleto adenoviral pAd5 (contiene el genoma de adenovirus tipo 5) linearizado con la enzima Cla I (donado por el Dr. Ramón Alemany, Instituto Catalan de Oncología, Barcelona, España) para generar mediante 24 recombinación homóloga (Figura 4) el genoma adenoviral del vector de replicación selectiva Ad-pSTAT3 (Figura 4). Figura 4. Transferencia de las secuencias de interés del pSTAT3 (promotor STAT3 controlando a E1A) al genoma adenoviral por recombinación homóloga. 25 5 Resultados Se procedió a la estandarización de la PCR (Anexo A), de la que se obtuvo el fragmento de interés de la región promotora del gen de STAT3 (Figura 5). Figura 5. Gel de agarosa al 1% teñido con SybrGreen. Se observa un gradiente de temperatura entre los 45, 50, 55, 60 C (Carriles 2, 3, 4, 5), utilizado para realizar la estandarización de la PCR y obtener el fragmento de interés (529 pb). MTM (Marcador de talla molecular en el carril 1, 1kb DNA Ladder nvitrogen®). Para llevar a cabo la generación del plásmido acarreador se realizó la manipulación de bacterias calcio-competentes E. coli. DH5α, las cuales fueron utilizadas para llevar a cabo la clonación del pSTAT3 en el plásmido PSP-E1A, esto se logró mediante reacciones con la enzima Xho I. Para determinar la integridad de los plásmidos PSP-E1A y pAd5, se hizo una caracterización mediante la enzima de restricción EcoRV, la cual nos muestra el patrón de corte característico para este plásmido (Figura 6). 26 Figura 6. Gel de agarosa al 1% teñido con SybrGreen. Se observa la caracterización de los plásmidos PSP-E1A (Carril 1 y 2) y pAd5 (Carril 3). La caracterización se realizó con la enzima de restricción EcoRV, Invitrogen®. Una vez comprobada la integridad y la calidad de los plásmidos se continuó con la clonación del fragmento de interés en el plásmido PSP-E1A y la posterior transformación de las bacterias DH5α calcio-competentes, para su producción en masa. De las clonas obtenidas se extrajo el ADN plasmídico y fue digerido con la enzima EcoRI para la liberación del fragmento de interés y comprobar que la clonación se llevó a cabo de manera correcta (Figura 7). 27 Figura 7. Gel de agarosa al 1% teñido con SybrGreen. Se observa la caracterización enzimática de las clonas. (KpnI-SmaI, 214-4288 pb) Los carriles 6, 8, 12, 15 y 16 contienen la construcción correcta del plásmido acarreador, pues liberan un fragmento de DNA del tamaño esperado (Marcador de talla molecular 1kb DNA Ladder Invitrogen®). Una vez concluida esta etapa se continuó con la obtención del genoma adenoviral modificado Ad-pSTAT3. Para ello se realizo una co-transformación, utilizando bacterias calcio-competentes E. coli recA + BJ5183, con el esqueleto adenoviral pAd5 linearizado con la enzima Cla I y el plásmido acarreador. Se utilizó la enzima Hind III para realizar la caracterización del armado correcto de los genomas adenovirales (Figura 8). La figura 8 muestra que finalmente se generó el genoma del vector adenoviral oncolítico propuesto. 28 Figura 8. Gel de agarosa al 1% teñido con SybrGreen. Se observa la caracterización enzimática (Hind III) de los genomas adenovirales. Los carriles 2, 3, 5, 6 contienen la arquitectura correcta de los genomas adenovirales. Los carriles 7, 8, 9, 10 muestran el control negativo a ensayo (transformación de plásmido acarreador sin pAd5). (Marcador de talla molecular 1kb DNA Ladder Invitrogen®). 29 6 Discusión Existen diversas terapias que ayudan a combatir el desarrollo del cáncer cérvico-uterino, sin embargo, estas llegan a ser agresivas con el paciente disminuyendo su calidad de vida. Actualmente en todo el mundo se está llevando a cabo una búsqueda para desarrollar nuevas alternativas terapéuticas que resulten más amables con las pacientes y que a su vez sean efectivas. Dentro de estas nuevas alternativas en desarrollo se encuentra la terapia génica viral oncolítica, la cual consiste en utilización de vectores virales que puedan llevar a cabo su acción de manera selectiva en un tejido tumoral, en un ambiente molecular muy específico y exclusivo de la célula neoplásica (Delgado-Enciso, 2008). El ambiente molecular, tanto intracelular como extracelular, es complejo, sin embargo se ha demostrado que una desregularización en las vías de señalización medidas por la familia STAT participan en el desarrollo, progresión, metástasis y resistencias de múltiples tumores (Fletcher, 2009). Debido a esto, esta familia de proteínas, específicamente STAT3, han sido objeto de múltiples estudios que postula a esta biomolécula como un buen candidato como blanco terapéutico (Choi, 2009). En estudios recientes se han explorado diversas estrategias de terapia génica que tienen como blanco a STAT3. Han et al en el 2009 llevaron a cabo estudios sobre un vector oncolítico que es capaz de silenciar a STAT3 en múltiples líneas celulares y en un modelo in vivo. Este vector fue construido con el cDNA de STAT3 colocado de manera contraria al sentido de la transcripción del adenovirus tipo 5, para generar un RNA antisentido. En este estudio se observo un crecimiento tumoral menor en el grupo que fue tratado con el vector 30 oncolítico con respecto al grupo control. Este vector también produce un 60% de apoptosis en células MDA-MB-231 (cáncer de mama), HCT-8 (carcinoma colorectal), PC3M-1E8 (cáncer de próstata) y MKN-45 (cáncer gástrico) a las 96 hora de exposición y es significativamente más eficaz que los vectores utilizados como control (Han, 2009). Además, se ha utilizado un ARN de interferencia para lograr el silenciamiento de la expresión de mARN de STAT3, así como a su proteína, en un modelo de carcinoma hepatocélular in vivo. En este estudio se logro una disminución del crecimiento tumoral, así como una disminución de la expresión de génica y proteica de aquellos genes relacionados con la progresión celular, VEGF, survivina, c-myc y un aumento de esta en los genes relacionados con la apoptosis, como la caspasa 3 y p53. De esta manera se demuestra el papel tan importante que juega STAT3 en la biología molecular del cáncer y su potencial uso como blanco terapéutico (Jing, 2009). Siguiendo la línea de los iRNA, se demostró que un siRNA de STAT3 es capaz de inducir apoptosis en las células B16, que corresponden a melanoma, tanto de manera in vitro como en un modelo animal (Alshaman, 2010). En el presente trabajo se logro generar el genoma de un vector adenoviral que controla su replicación con el promotor de STAT3. Existe evidencia que soporta la hipótesis que un vector adenoviral de replicación preferencia en células sobreexpresoras de STAT3, será capaz de lisarlas y de esta manera aportar un paso más 31 hacia el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas para el cáncer cérvico-uterino u otras neoplasias que sobre-expresen STAT3. 32 7 Conclusiones Se generó un vector adenoviral con replicación selectiva para neoplasias sobre-expresoras de STAT3. Se logró aislar el promotor de STAT3 a partir de genoma humano mediante reacción en cadena de la polimerasa. Se realizó la generación del plásmido acarreador con promotor de STAT3 y regiones de homología. Se obtuvo el genoma del vector adenoviral con replicación selectiva dirigida por el promotor de STAT3. 33 8 Perspectivas E siguiente paso del presente trabajo son las pruebas del vector generado, tanto in vitro, así como en un modelo animal. Para ello hay que llevar a cabo experimentos en líneas celulares normales para determinar la seguridad del vector, a la vez realizar en células de diferentes tipos de cáncer, para explorar la eficacia de este vector en células con un ambiente molecular distinto. También se proponen llevar a cabo estudios en los que se determine la expresión génica y proteica de genes relacionados con las rutas metabólicas de STAT3, esto para aportar información que ayude a elucidar la manera en que se están alterando las vías de señalización una vez que el vector a introducido su información al interior de la célula. 34 9 Glosario Ácido Desoxirribonucleico (ADN): ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es desoxirribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, timina, citosina y guanina. Excepto en los retrovirus que tienen ARN, el ADN codifica la información para la reproducción y funcionamiento de las células y para la replicación de la propia molécula de ADN. Representa la copia de seguridad o depósito de la información genética primaria, que en las células eucarióticas está confinada en la caja fuerte del núcleo. ADN desnudo: ADN desprovisto de cubierta proteínica o lipídica. Para la transferencia de genes, suele estar constituida por un plásmido bacteriano que contiene el gen a transferir. Se inyecta directamente en el tejido objetivo donde se expresa generalmente sin integrarse en el genoma de las células huésped. ADN recombinante (ADNr): Molécula de ADN formado por recombinación de fragmentos de ADN de orígenes diferentes. La (o las) proteína que codifica es una proteína recombinante. Se construye mediante la unión de un fragmento de ADN de origen diverso a un vector, como, por ejemplo, un plásmido circular bacteriano. El vector se abre por un sitio específico, se le inserta entonces el fragmento de ADN de origen diverso y se cierra de nuevo. El ADN recombinante se multiplica en una célula huésped en la que puede replicarse el vector. Ácido Ribonucleico (ARN): Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. 35 Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN. Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con la síntesis de proteínas. Así, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN de transferencia (ARNt) y un ARN heterogéneo nuclear (ARN Hn). El ARN es normalmente el producto de la transcripción de un molde de ADN, aunque en los retrovirus el ARN actúa de plantilla y el ADN de copia. ARN mensajero (ARNm): Molécula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminoácidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extraídas. Con pocas excepciones el ARNm posee una secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de poli A), unida a su extremo 3' que no es codificada por el ADN. Adenovirus: virus con ADN desprovistos de cubierta, que comprende 47 subtipos la mayoría de los cuales atacan preferentemente las vías respiratorias aunque no son muchos los que resultan patógenos para el hombre. Los vectores derivados de los serotipos 2 y 5 se utilizan para la terapia génica in vivo. Citotoxicidad: constituye uno de los procesos por el cual un determinado grupo de células especializadas del sistema inmunitario o agentes patógenos interactúan con tipo específico de células blanco y las destruye. Electroforesis: es la técnica por la cual mezclas complejas de moléculas como proteínas, ADN o ARN se separan en un campo eléctrico de acuerdo al tamaño y a su carga eléctrica. La electricidad empuja las moléculas a través de los poros de un gel, que es una sustancia firme como la gelatina. El gel puede hacerse de manera 36 que sus poros tengan distintas dimensiones para separar las moléculas según un rango específico de tamaños y formas. Las moléculas más pequeñas migran más rápido que las más grandes. Expresión génica: es un proceso altamente específico en el cual un gen se "enciende" en un momento determinado y comienza la producción de su proteína. Gen: unidad física y funcional del material hereditario que determina un carácter del individuo y que se transmite de generación en generación. Su base material la constituye una porción de cromosoma (locus) que codifica la información mediante secuencias de ADN. Hibridación: proceso de generación de una molécula, célula u organismo combinado con material genético procedente de organismos diferentes. En las técnicas tradicionales, los híbridos se producían mediante el cruzamiento de variedades distintas de animales y plantas por alineación o apareamiento de bases de dos moléculas de ADN de cadena sencilla que son homólogas o complementarias. La tecnología de fusión celular y la manipulación transgénica son las nuevas modalidades de hibridación introducidas por la manipulación genética. Ingeniería genética: conjunto de técnicas utilizadas para introducir un gen extraño (heterólogo) en un organismo con el fin de modificar su material genético y los productos de expresión. 37 Intrón: es una secuencia no codificadora de ADN que separa a dos exones. El intrón inicialmente se transcribe en la molécula de ARN mensajero pero después es eliminado durante el proceso de maduración del ARN. Oncogén o gen transformante: gen que produce la transformación morfológica de células hísticas en cultivo o formación tumoral en animales. Se han identificado oncogenes en retrovirus de transformación aguda o en ensayos de transfección de ADN de tumores. Los oncogenes están presentes en todas las especies animales e intervienen en los procesos de diferenciación y crecimiento celular. En condiciones normales están inactivos (protooncogenes) pero pueden activarse como consecuencia de mutaciones o de infecciones por virus oncogénicos. Las alteraciones cromosómicas, como roturas y deleciones, pueden activar los oncogenes. Plásmido: forma no celular de vida, fragmento circular de ADN bicatenario que contienen unos cuantos genes y se encuentran en el interior de ciertas bacterias. Actúan y se replican de forma independiente al ADN bacteriano y pueden pasar de unas bacterias a otras. Igual que los provirus no producen enfermedades pero inducen pequeñas mutaciones en las células. Se utilizan como vectores en manipulación genética. Primer o cebador: una secuencia corta de oligonucleótidos que se une en forma complementaria específica a una cadena única de ácido nucleico e inicia la síntesis de esa cadena en presencia de ADN polimerasa y nucleótidos en una reacción de PCR. 38 Promotor: es la parte de un gen que contiene la información necesaria para activarlo o desactivarlo. El proceso de transcripción se inicia en el promotor. Reacción en cadena de polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés): técnica de análisis del genoma mediante la amplificación ilimitada de porciones específicas del ADN, aunque sean minúsculas. Es un método revolucionario de amplificación exponencial del ADN por la intervención de una enzima termoestable, la Taq polimerasa, inventado por el americano Kary Mullis en 1985 por lo que se le concedió en 1993 el premio Nobel. Es el proceso fundamental para la secuenciación del Proyecto Genoma Humano. Replicación: proceso por el que una molécula de ADN o ARN origina otra idéntica a la preexistente. En general, duplicación del ácido nucleico. Terapia génica: conjunto de los procesos destinados a la introducción in vitro o in vivo de un gen normal en células, germinales o somáticas, en las que el mismo gen, anormal, provoca una deficiencia funcional, origen de una enfermedad, o la de un gen codificador de una proteína, por ejemplo, con una acción antitumoral en las células cancerosas, o antivírica en células infectadas por un virus patógeno. Vector: portador, que transfiere un agente de un huésped a otro. Sistema que permite la transferencia, la expresión y la replicación de un ADN extraño en células huésped para una posterior clonación o transgénesis. Se trata de una molécula de ADN (plásmido bacteriano, microsoma artificial de levadura o de bacteria) o de un 39 virus defectuoso. Por extensión, un vector designa todo sistema de transferencia del gen, por ejemplo, un sistema sintético como el de los liposomas. 40 10 Anexos ANEXO A Técnicas Moleculares Amplificación La reacción en cadena de la polimerasa (RCP) es un método in vitro de síntesis de ADN con el que un segmento particular de éste es específicamente amplificado al ser delimitado por un par de iniciadores que lo flanquean. Su copiado se logra en forma exponencial a través de ciclos repetidos de diferentes periodos y temperaturas de incubación en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable. Así se obtienen en cuestión de horas millones de copias de la secuencia deseada del ADN (Rodríguez-Sánchez, 2004). Las secuencias de iniciadores empleados en el presente trabajo se muestran en la Tabla 2. Tabla 2. Nombre y secuencia de los iniciadores utilizados. Nombre Secuencia Tamaño de Fragmento Amplificado pSTAT3-3X-F 5’-GACTCCTGCCTGAAGCTTTACATA-3’ 5’-GAGTTAATGGGTGCAGCACA-3’ 529 pSTAT3-3X-R Para llevar a cabo la amplificación del fragmento de interés, se empleó una mezcla con 50 ng de ADN molde, 2 mM de MgCl 2, 0.2 μl de cada dNTPs, 2 pmol de cada uno de los iniciadores, solución amortiguadora 1X y 0.4 U de ADN polimerasa TaqPlatinium®. El volumen final de la mezcla fue de 20 μl. Las condiciones de amplificación (Figura 6) fueron un periodo de desnaturalización de dos minutos de duración, seguido de 40 ciclos consistentes en 41 30 segundos a 94 C, 40 segundos a 56 C y 20 segundos a 72 C, y una extensión adicional de 8 minutos. 72 C 5' 94 C 2' 72 C 25" 94 C 30'' 40X 50 C 40" Figura 6. Condiciones de amplificación de PCR. 42 ANEXO B Electroforesis La electroforesis es un método analítico, en el que se separan biomoléculas en dependencia en otros factores de su carga/masa y bajo la acción de un campo eléctrico (Ausubel, 2002). Para visualizar los fragmentos de amplificación se realizo una electroforesis horizontal en geles de agarosa al 1%, mezclando 7 µL del producto amplificado con 1.3 µL de azul de bromofenol. Como referencia para distinguir el tamaño molecular de los fragmentos, se utilizó un marcador de talla molecular de 100 o 1000 pares de bases. El corrimiento se llevó a cabo utilizando una corriente eléctrica de 90 V durante 1:30 hr. y los geles se tiñeron con SayberSafe ®(Ausubel, 2002). Para preparar un gel de 30 mL se mezclaron 3 gramos de agarosa con 30 mL de solución amortiguadora TBE 1X. La mezcla fue calentad en microondas el tiempo suficiente para que la turbidez desaparezca. Se dejó polimerizar 20 minutos. Una vez finalizada la polimerización el gel fue colocado en una cámara de electroforesis con solución amortiguadora TBE 1X (Ausubel, 2002). Para efectuar el revelado del gel, se sumergió durante 10 minutos en una solución de SybrSafe® al 1% evitándose la exposición a la luz. Después el gel se coloco en papel absorbente y una vez seco se coloco en el transilunimador en donde fue expuesto a una fuente de luz ultravioleta (Ausubel, 2002). 43 Anexo C Residuos Peligrosos Biológico-Infecciosos De acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002, son considerados residuos peligrosos biológico-infecciosos (RPBI) aquellos que se generan durante las actividades asistenciales a la salud de humanos o animales en los centros de salud, laboratorios clínicos o de investigación, bioteros, centros de enseñanza e investigación, principalmente; que por el contenido de sus componentes puedan representar un riesgo para la salud y el ambiente. Durante el desarrollo de la investigación se generarán los siguientes RPBI: Sangre La sangre y los componentes de ésta, sólo en su forma líquida, así como los derivados no comerciales. Cultivos y cepas de agentes biológico-infecciosos Los cultivos generados en los procedimientos de investigación, así como los generados en la producción y control de agentes biológico-infecciosos. Utensilios desechables usados para contener, transferir, inocular y mezclar cultivos de agentes biológico-infecciosos. Residuos no Anatómicos Son residuos no anatómicos los recipientes desechables que contengan sangre líquida. Los materiales de curación, empapados, saturados, o goteando sangre. 44 Objetos Punzocortantes Los que han estado en contacto con humanos o animales o sus muestras biológicas durante el diagnóstico y tratamiento, únicamente: tubos capilares, navajas, lancetas, agujas de jeringas desechables, agujas hipodérmicas, de sutura, de acupuntura y para tatuaje, bisturís y estiletes catéter, excepto todo material de vidrio roto utilizado en el laboratorio, el cual deberá desinfectar o esterilizar antes de ser dispuesto como residuo municipal. Depósito Los cultivos y cepas de agentes biológico-infecciosos y los residuos no anatómicos se almacenan en bolsas rojas de polietileno translucidas marcadas con el símbolo universal de riesgo biológico y la leyenda Residuos Peligrosos BiológicoInfecciosos Los objetos punzocortantes resultantes de la punción venosa son depositados en un recipiente rígido de polipropileno de color rojo marcado con el símbolo universal de riesgo biológico y la leyenda Residuos Peligrosos Biológico-Infecciosos Los contenedores, tanto bolsas como recipientes rígidos, se deben de llenar sin saturar, el caso de las bolsas anudar o en el de los recipientes cerrar perfectamente. Los contenedores llenos se depositaran temporalmente en el lugar especificado dentro del laboratorio no más de 30 días. Antes de cumplir este periodo serán trasladados al Hospital Regional Universitario de la ciudad de Colima donde serán colocados en el almacén de RPBI a la espera de la empresa encargada del tratamiento y deposito final. 45 Especial consideración merecen los productos químicos, los cuales serán neutralizados y después desechados en la tarja. 46 11 Bibliografía Alshamsan, A., Hamndy, S., Samuel, J., El-Kadi, A. O.S., Lavasanifar, A., Uludağ, H. (2010). The Induction of Tumor Apoptosis in B16 Melanoma following STAT3 siRNA delivery with a Lipid-Substituted Polyethylenimine. Biomaterials; 31: 1420-1428. Ausubel, F. M., Brent, R., Kingston, R. E., Moore, D. D., Seidman, J. G., Smith, J. A. (2002). Short protocols in Molecular Biology.5th. Edition.Wiley Canada.2-13. Blaese RM, Culver KW, Miller AD, Carter CS, Fleisher T, Clerici M et al. (1995). T lymphocyte-directed gene therapy for ADA- SCID: initial trial results after 4 years. Science; 270: 475-480. Cavazzana-Calvo M, Hacein-Bey S, de Saint Basile G, Gross F, Yvon E, Nusbaum P et al. (2000). Gene therapy of human severe combined immunodeficiency (SCID)-X1 disease. Science; 288: 669-672. Cervantes-García, D., Ortiz-López, R., Mayek-Pérez; N., Rojas-Martínez A. (2008). Oncolyticvirotherapy. Annals of Hepatology; 7: 34-45. Chen, C-L., Hsieh, F-C., Lieblein, JC., Brown, J ., Chan, C. Wallace, JA. (2007) Stat3 activation in human endometrial and cervical cancers. Journal of Cancer. 96:591–599 Chiou SK, White E. (1997). p300 binding by E1A cosegregates with p53 induction but is dispensable for apoptosis. Journal of virology; 71:3515-3525. 47 Choi, H.-J. Lee, J. H., Park, S.-Y., Cho J. H., Han, J.-S. (2009). STAT3 is involved in phosphatidic acid-induced Bcl-2 expression in HeLa cells. Experimental and molecular Medicine; 2: 94-101. Delgado-Enciso, I., Cervantes-García, D., Martínez-Dávila, I. A., Ortiz-López R., Alemany-Bonastre, R., Silva-Platas, et. al. (2008). A potent replicative delta-24 adenoviral vector driven by the promoter of human papillomavirus 16 that is highly selective for associated neoplasms. The Journal of Gene Medicine; 9: 852–861. Delgado-Enciso, I., Galván-Salazar, H. R., Coronel-Tene, C. G., Sánchez-Santillán C F., Rojas-Martínez, A., et. al. (2008). Preclinical evaluation of the therapeutic effect of adenoviral vectors in human papillomavirus-dependent neoplasisas. Revista de Investigación Clínica; 60:1001-106. Fletcher S, Drewry JA, Shahani VM, Page BD, Gunning PT. (2009). Molecular disruption of oncogenic signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) protein. Biochemistry and Cell Biology; 87:825-33. Hacein-Bey-Abina S, Von Kalle C, Schmidt M, McCormack MP, Wulffraat N, Leboulch P, et. al. (2003). LMO2-associated clonal T cell proliferation in two patients after gene therapy for SCID-X1.Science; 302: 415-419. Han Z, Hong Z, Chen C, Gao Q, Luo D, Fang Y, et. al. (2009). A novel oncolytic adenovirus selectively silences the expression of tumor-associated STAT3 and exhibits potent antitumoral activity. Carcinogenesis. l.30:2014–2022. Heise C, Kirn DH. (2000). Replication-selective adenoviruses as oncolytic agents. European Journal of Clinical Investigation; 105:847-851. 48 Hernández-Alcoceba R, Pihalja M, Wicha MS, Clarke MF. (2000). A novel, conditionally replicative adenovirus for the treatment of breast cancer that allows controlled replication of E1A-deleted adenoviral vectors. Human Gene Therapy; 11:2009-2024. Jing, L., Piao, Y-F., Zheng, J., Li, C., Sun, H-B. (2009). Silencing of signal transducer and activator of transcription 3 expression by RNA interference suppresses growth of human hepatocellular carcinoma in tumor-bearing nude mice. World Journal of Gastroenterology; 21: 2602-2608. Kato K, Nomoto M, Izumi H, Ise T, Nakano S, Niho Y, et. al. (2000). Structure and functional analysis of the human STAT3 gene promoter: alteration of chromatin structure as a possible mechanism for the upregulation in cisplatin-resistant cells. Biochimica et Biophysica Acta; 2:91-100. Kurihara T, Brough DE, Kovesdi I, Kufe D. (2000). Selectivity of a replicationcompetent adenovirus for human breast carcinoma cells expressing the MUC1 antigen. European Journal of Clinical Investigation; 106:763-771. Lundstrom, K. (2004). Gene Therapy Applications of Viral Vectors. Technology In Cancer Research & Treatment; 3:467-477. Martinez-Davila Irma A, Delgado-Enciso I. Gene Therapy for Cancer Treatment, In: New Approaches in the Treatment of Cancer. Editors: Camen Mejia and Samuel Navarro. 2010 Nova Science Publishers, Inc. ISBN 978-1-61728-3048. 2010. Meza-Junco, J., Montaño-Loza, A., Aguayo-González, A. (2006). Bases moleculares del cáncer. Revista de Investigación Clínica;58:56-70. 49 Mountain, A. (2000). Gene therapy: the first decade. Trends in Biotechnology; 18:119-128. Nettelbeck DM, Curiel DT. (2003). Tumor-busting viruses. The Cancer Journal from Scientific American; 289:68-75. NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002. Rodríguez, R., Schuur, E.R., Lim, H.Y., Henderson, G.A., Simons, J.W., Henderson, D.R. (1997). Prostate attenuated replication competent adenovirus (ARCA) CN706: a selective cytotoxic for prostate-specific antigen-positive prostate cancer cells. Advances in Cancer Research; 57:2559-2563. Rojas-Martinez A, Martinez-Davila IA, Hernandez-Garcia A, Aguilar-Cordova E, Barrera-Saldana HA. (2002). Genetictherapyofcancer. Revista de Investigación Clínica; 54:57-67. Russell SJ. (2002). RNA viruses as virotherapy agents.Cancer. Gene Therapy.; 9:961-6. Sánchez-Rodríguez, I.P., Barrera-Saldaña, H.A. (2004). La reacción en cadena de la polimerasa a dos décadas de su invención. Ciencia UANL; 3: 323-334 Shenk T. (1996). Adenoviridae: The viruses and their replication. En Virology, 3rd edition. Fields, BN (editor). Lippincott-Raven Publishers. Philadelphia, EE.UU. pp. 2111-2148. Turkson, J., Jove, R. (2000). STAT proteins: novel molecular targets for cancer drug discovery. Oncogene. 19:6613-6626. Young, M. O., Jong, K. K., Yongwook C., Seungjin C., Joo-Yeon Y., (2009). Prediction and Experimental Validation of Novel STAT3 Target Genes in Human Cancer Cells. PloS one; 9:e6911. 50 Yue, P., Turkson, J. (2009). Targeting STAT3 in cancer: how successful are we? Expert Opinion on Investigational Drugs. 18: 45–56. 51