Dr. Hepp-Castro, Matías

The SALL2 transcription factor, an evolutionarily conserved gene through vertebrates, is involved in normal development and neuronal differentiation. In disease, SALL2 is associated with eye, kidney, and brain disorders, but mainly is related to cancer. Some studies support a tumor suppressor role and others an oncogenic role for SALL2, which seems to depend on the cancer type. An additional consideration is tissue-dependent expression of different SALL2 isoforms. Human and mouse SALL2 gene loci contain two promoters, each controlling the expression of a different protein isoform (E1 and E1A). Also, several improvements on the human genome assembly and gene annotation through next-generation sequencing technologies reveal correction and annotation of additional isoforms, obscuring dissection of SALL2 isoform-specific transcriptional targets and functions. We here integrated current data of normal/tumor gene expression databases along with ChIP-seq binding profiles to analyze SALL2 isoforms expression distribution and infer isoform-specific SALL2 targets. We found that the canonical SALL2 E1 isoform is one of the lowest expressed, while the E1A isoform is highly predominant across cell types. To dissect SALL2 isoform-specific targets, we analyzed publicly available ChIP-seq data from Glioblastoma tumor-propagating cells and in-house ChIP-seq datasets performed in SALL2 wild-type and E1A isoform knockout HEK293 cells. Another available ChIP-seq data in HEK293 cells (ENCODE Consortium Phase III) overexpressing a non-canonical SALL2 isoform (short_E1A) was also analyzed. Regardless of cell type, our analysis indicates that the SALL2 long E1 and E1A isoforms, but not short_E1A, are mostly contributing to transcriptional control, and reveals a highly conserved network of brain-specific transcription factors (i.e., SALL3, POU3F2, and NPAS3). Our data integration identified a conserved molecular network in which SALL2 regulates genes associated with neural function, cell differentiation, development, and cell adhesion between others. Also, we identified PODXL as a gene that is likely regulated by SALL2 across tissues. Our study encourages the validation of publicly available ChIP-seq datasets to assess a specific gene/isoform’s transcriptional targets. The knowledge of SALL2 isoforms expression and function in different tissue contexts is relevant to understanding its role in disease.

SALL2/Sall2 is a transcription factor associated with development, neuronal differentiation, and cancer. Interestingly, SALL2/Sall2 deficiency leads to failure of the optic fissure closure and neurite outgrowth, suggesting a positive role for SALL2/Sall2 in cell migration. However, in some cancer cells, SALL2 deficiency is associated with increased cell migration. To further investigate the role of Sall2 in the cell migration process, we used immortalized Sall2 knockout (Sall2−/−) and Sall2 wild-type (Sall2+/+) mouse embryonic fibroblasts (iMEFs). Our results indicated that Sall2 positively regulates cell migration, promoting cell detachment and focal adhesions turnover. Sall2 deficiency decreased cell motility and altered focal adhesion dynamics. Accordingly, restoring Sall2 expression in the Sall2−/− iMEFs by using a doxycycline-inducible Tet-On system recovered cell migratory capabilities and focal adhesion dynamics. In addition, Sall2 promoted the autophosphorylation of Focal Adhesion Kinase (FAK) at Y397 and increased integrin β1 mRNA and its protein expression at the cell surface. We demonstrated that SALL2 increases ITGB1 promoter activity and binds to conserved SALL2-binding sites at the proximal region of the ITGB1 promoter, validated by ChIP experiments. Furthermore, the overexpression of integrin β1 or its blockade generates a cell migration phenotype similar to that of Sall2+/+ or Sall2−/− cells, respectively. Altogether, our data showed that Sall2 promotes cell migration by modulating focal adhesion dynamics, and this phenotype is associated with SALL2/Sall2-transcriptional regulation of integrin β1 expression and FAK autophosphorylation. Since deregulation of cell migration promotes congenital abnormalities, tumor formation, and spread to other tissues, our findings suggest that the SALL2/Sall2-integrin β1 axis could be relevant for those processes.

Spalt-like proteins are Zinc finger transcription factors from Caenorhabditis elegans to vertebrates, with critical roles in development. In vertebrates, four paralogues have been identified (SALL1-4), and SALL2 is the family’s most dissimilar member. SALL2 is required during brain and eye development. It is downregulated in cancer and acts as a tumor suppressor, promoting cell cycle arrest and cell death. Despite its critical functions, information about SALL2 regulation is scarce. Public data indicate that SALL2 is ubiquitinated and phosphorylated in several residues along the protein, but the mechanisms, biological consequences, and enzymes responsible for these modifications remain unknown. Bioinformatic analyses identified several putative phosphorylation sites for Casein Kinase II (CK2) located within a highly conserved C-terminal PEST degradation motif of SALL2. CK2 is a serine/threonine kinase that promotes cell proliferation and survival and is often hyperactivated in cancer. We demonstrated that CK2 phosphorylates SALL2 residues S763, T778, S802, and S806 and promotes SALL2 degradation by the proteasome. Accordingly, pharmacological inhibition of CK2 with Silmitasertib (CX-4945) restored endogenous SALL2 protein levels in SALL2-deficient breast MDA-MB-231, lung H1299, and colon SW480 cancer cells. Silmitasertib induced a methuosis-like phenotype and cell death in SW480 cells. However, the phenotype was significantly attenuated in CRISPr/Cas9-mediated SALL2 knockout SW480 cells. Similarly, Sall2-deficient tumor organoids were more resistant to Silmitasertib-induced cell death, confirming that SALL2 sensitizes cancer cells to CK2 inhibition. We identified a novel CK2-dependent mechanism for SALL2 regulation and provided new insights into the interplay between these two proteins and their role in cell survival and proliferation.

Se define cáncer como un conjunto de enfermedades con características comunes, las cuales se originan por la acumulación de modificaciones genéticas en una célula que pierde los mecanismos de control de la proliferación y sobrevivencia. Se han descrito más de 200 tipos diferentes de cáncer, los que afectan a cualquier órgano del cuerpo, con síntomas y tratamientos distintos 1 . Estas desregulaciones se deben a factores genéticos heredados, o factores externos como: tabaco, alcohol, obesidad, exposición a radiación, etc. Estos factores, pueden generar procesos celulares como: 1) hiperproliferación celular; 2) evasión de factores supresores de crecimiento; 3) activación de invasión y metástasis; 4) inmortalidad replicativa; 5) inducción de angiogénesis y 6) resistencia a apoptosis, conocidos como los sellos distintivos del cáncer ( hallmarks ) 2,3 , vinculados con el control del ciclo celular. Aunque el ciclo celular esté regulado adecuadamente, el ADN puede sufrir alteraciones genéticas, en genes reparadores, genes supresores de tumores y oncogenes. Esto conlleva desregulación de varios procesos, generando activación de protooncogenes, inactivación de genes supresores de tumores o ambos 3. Cuando no hay equilibrio entre la proliferación y la apoptosis, aumenta el riesgo de tumorigénesis, y las células neoplásicas crecen sin control. Aquí aparecen otras propiedades de las células cancerosas, como desplazarse y colonizar sectores del organismo, generando metástasis o invasión celular. Estas células cancerígenas, además, podrían activar a células endoteliales y generar angiogénesis para poder nutrirse, lo que produciría crecimiento tumoral 3,4 . A los sellos distintivos del cáncer ya mencionados, se incorporan 4 procesos emergentes en la formación y mantención del cáncer 2 , generando procesos que modifican el contexto celular. Dos de estos apuntan a facilitar la aparición de los marcadores principales. Uno es la inestabilidad genómica, lo que confiere a las células cancerosas alteraciones genéticas que conducen a progresión tumoral. El otro, producir inflamación por células inmunes innatas diseñadas para combatir infecciones o sanar heridas, dando lugar a procesos que son promotores de respuesta inflamatoria tumoral. Los otros dos mecanismos son focos emergentes directos. Siendo uno, el modificar o reprogramar el metabolismo celular para favorecer la proliferación neoplásica. El otro es la evasión de células cancerosas a destrucción inmunológica, por linfocitos T y B, macrófagos y natural killers (NK) 2 , generándose blancos terapéuticos diferentes a los convencionales. Existen muchos tratamientos para el cáncer, pero los convencionales (cirugía, radiación y quimioterapia) siguen siendo más utilizados, y aún efectivos, pero invasivos y tóxicos. El tratamiento se selecciona según el tipo de tumor, estadio de enfermedad y condiciones del paciente 4 . La tasa de éxito de los tratamientos convencionales está limitada por la toxicidad y la no especificidad para el tipo de tumor 3 . En el mundo científico se abre espacio para terapias emergentes, como utilizar la respuesta inmune como mecanismo terapéutico 5,6 . Pero ¿cómo se podría abordar la respuesta inmunológica? Para esto, primero debemos entender en qué consiste.

Introducción: La cuantificación de SARS-CoV-2 en aguas residuales es una herramienta que permite determinar la tendencia de la circulación viral en un área geográfica determinada. Objetivo: Cuantificar el virus SARS-CoV-2 en 15 plantas de tratamiento de aguas residuales en diferentes ciudades de Chile para establecer una comparación con las variables de: i) casos activos por cada 100.000 habs.; ii) positividad diaria (casos nuevos); y iii) fases del plan de confinamiento. Metodología: SARS-CoV-2 se concentró a partir de muestras de aguas residuales. Para obtener el número de genomas del virus por litro se realizó una cuantificación absoluta utilizando qRT-PCR. Resultados: Entre enero y junio de 2021 se procesaron 253 muestras, siendo todas positivas para la presencia del virus. Asimismo, se logró determinar que la tasa de casos activos por cada 100.000 habs. es la variable que mejor se ajusta a las tendencias obtenidas con la cuantificación de la carga viral en las aguas residuales. Conclusiones: La cuantificación de SARS-CoV-2 en las aguas residuales de manera permanente es una herramienta eficiente para determinar la tendencia del virus en un área geográfica determinada y, en conjunto con una vigilancia genómica, puede constituirse en una vigilancia centinela ideal generando alertas sobre futuros brotes.