Determinación in silico de la presencia de ADN de Streptococcus pneumoniae en ADN genómico de tejido canceroso de pulmón

Abstract

Streptococcus pneumoniae es una bacteria Gram positiva presente en la nasofaringe, que puede causar neumonía y otras infecciones respiratorias. Diversos estudios sugieren su relación con el cáncer pulmonar; sin embargo, se desconoce si es promotora de la carcinogénesis pulmonar o si está asociada al microambiente tumoral. La interacción de la proteína PscC de S. pneumoniae con el receptor PAFR, en las células epiteliales del tracto respiratorio, activa vías de señalización que despliegan la respuesta inflamatoria, la cual contribuye a la carcinogénesis pulmonar. Además, su presencia in situ en muestras de tejido de cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC) ha sido demostrada, a través de ddPCR. El interés por averiguar si S. pneumoniae es un agente etiológico del cáncer pulmonar ha llevado a investigar los mecanismos subyacentes de la infección asociados con la promoción de la carcinogénesis. Mecanismos plausibles involucrarían la inserción directa del ADN de S. pneumoniae en el genoma humano, lo cual causaría inestabilidad genómica, una condición que antecede al cáncer. Esto solo ha sido investigado en Mycobacterium tuberculosis, otra bacteria intracelular ampliamente asociada al cáncer pulmonar. De hecho, se ha identificado la presencia de un transposón de M. tuberculosis en el genoma de células neoplásicas de pacientes con NSCLC. Dicha inserción provoca la interrupción de un proto-oncogén, lo cual provoca su activación a la versión oncogénica, con la consecuente activación de la carcinogénesis. S. pneumoniae al igual que M. tuberculosis, es una bacteria intracelular, la cual utiliza endocitosis para evadir la respuesta inmune. Este mecanismo podría terminar en una integración del ADN en células cancerosas. En el presente proyecto, 2 proponemos determinar si existe ADN de S. pneumoniae integrado en el ADN de células de cáncer de pulmón, utilizando herramientas bioinformáticas y bases de datos de genomas de pacientes con dicha neoplasia.

Streptococcus pneumoniae is a Gram positive bacteria present in the nasopharynx, which can cause pneumonia and other respiratory infections. Several studies suggest its association with lung cancer; however, it is unknown whether it promotes lung carcinogenesis or is associated with the tumor microenvironment. The interaction of the PscC protein of S. pneumoniae with the PAFR receptor, in the epithelial cells of the respiratory tract, activates signaling pathways that unleash the inflammatory response, which contributes to lung carcinogenesis. In addition, their presence in situ in non-small cell lung cancer tissue (NSCLC) samples has been demonstrated, through ddPCR. Interest in finding out whether S. pneumoniae is an etiological agent of lung cancer has led to research into the underlying mechanisms of infection associated with the promotion of carcinogenesis. Plausible mechanisms would involve direct insertion of S. pneumoniae DNA into the human genome, which would cause genomic instability, a condition that precedes cancer. This has only been investigated in Mycobacterium tuberculosis, another intracellular bacteria widely associated with lung cancer. In fact, the presence of a transposon of M. tuberculosis in the genome of neoplastic cells of patients with NSCLC has been 3 identified. Such insertion causes the interruption of a proto-oncogene, which causes its activation to the oncogenic version, with the consequent activation of carcinogenesis. S. pneumoniae like M. tuberculosis, is an intracellular bacterium, which uses endocytosis to evade the immune response. This mechanism could end up in DNA integration into cancer cells. In this project, we propose to determine whether there is S. pneumoniae DNA integrated into the DNA of lung cancer cells, using bioinformatics tools and genome databases of patients with this neoplasia.