Precipita: Desarrollo de nuevos tratamientos para tumores de mal pronóstico como el adenocarcinoma de páncreas exocrino

Proyecto Precipita: “Desarrollo de nuevos tratamientos para tumores de mal pronóstico”

Miguel Saceda Sánchez, Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (FISABIO)

 

“Desarrollo de nuevos tratamientos para tumores de mal pronóstico” es un proyecto de la plataforma de micromecenazgo Precipita de la Fundación española para la Ciencia y la Tecnología, FECYT.

 

El objetivo principal del grupo de investigación es la búsqueda de tratamientos alternativos para tumores quimiorresistentes, entre los que ocupan lugares prominentes el adenocarcinoma de páncreas exocrino y los tumores de mama triple negativos.

La ausencia de una respuesta efectiva al tratamiento quimioterápico en los pacientes afectados por adenocarcinoma de páncreas exocrino, es una de las causas principales que contribuyen a la alta mortalidad asociada con esta enfermedad.

 

El adenocarcinoma de páncreas exocrino se asocia con un índice muy bajo de supervivencia, constituyendo por lo tanto uno de los tumores con peor pronóstico. La ausencia de una respuesta efectiva al tratamiento quimioterápico en los pacientes afectados, es una de las causas principales que contribuyen a la alta mortalidad asociada con esta enfermedad.

El proyecto que presentamos pretende desarrollar inhibidores de la tirosin quinasa PTK6 basado en los resultados obtenidos en proyectos anteriores del grupo de investigación. Estos inhibidores podrían incrementar el efecto del erlotinib en los pacientes con carcinoma de páncreas exocrino. En este punto, baste comentar que el erlotinib es el único fármaco que ha incrementado significativamente la supervivencia de los pacientes con este tipo de tumores en los últimos 25 años. Igualmente es posible que los inhibidores desarrollados permitan que en un grupo determinado de pacientes, el cetuximab que no resultó eficaz en los ensayos clínicos de este tipo de pacientes, pueda ser rescatado como fármaco en combinación con los inhibidores de la PTK6.

Dado el pronóstico de este tipo de tumores, cualquier herramienta que permita identificar pacientes que puedan beneficiarse de terapias específicas o potencie las mismas, supondría un impacto considerable incluso aunque el número de pacientes potencialmente beneficiados por el tratamiento fuera mínimo. La información de la que se dispone en la literatura sugiere además que los inhibidores de PTK6 desarrollados podrían ser útiles en otro tipo de tumores.

El carcinoma de mama encabeza la lista de posibles blancos de los inhibidores. El impacto de los inhibidores en este tipo de tumores podría ser muy grande, ya que PTK6 se expresa en hasta un 80% de este tipo de tumores, incluyendo entre ellos tumores positivos para el receptor de estrógenos, tumores que sobreexpresan el HER2 e incluso tumores triple negativos que constituyen el subgrupo más difícil de tratar. Los inhibidores de PTK6 podrían ser extremadamente útiles si inhibieran la proliferación de tumores de mama triple negativos.

El cáncer de mama es el tipo de cáncer más frecuente y la segunda causa de muerte en las mujeres. En cáncer de mama además de la cirugía se utilizan diferentes tratamientos quimioterápicos. Estos tratamientos se deciden fundamentalmente en base a la presencia de diferentes receptores. Así en las pacientes que presentan receptores de estrógenos y receptores de progesterona se puede utilizar la terapia hormonal con antiestrógenos e inhibidores de la aromatasa. En pacientes en que se sobreexpresa el erbB2, normalmente se produce resistencia a la terapia hormonal y el tratamiento se centra en la utilización de agentes quimioterapéuticos más agresivos y en la utilización de inhibidores de erbB2, bien anticuerpos como el trastuzumab y pertuzumab o inhibidores de la actividad tirosin quinasa del mismo como el lapatinib. Existe un tercer grupo de pacientes, denominado triple negativo por no expresar los receptores anteriormente mencionados. El pronóstico de estas pacientes es peor y no hay una terapia clara definida, más allá de la quimioterapia. La observación de que la vía de transducción de señales del EGFR es especialmente activa en estas pacientes, llevó a probar el anticuerpo cetuximab contra el EGFR en adición a los tratamientos habituales, desafortunadamente el resultado fue que el efecto sobre el conjunto de la población no fue significativo, sin embargo se observaron respuestas individuales muy significativas.

Interesantemente, en carcinoma de páncreas exocrino el cetuximab tampoco resultó efectivo en el conjunto de la población, pero también se observaron respuestas individuales significativas. Nuestros resultados en líneas celulares de carcinoma de páncreas con inhibidores de PTK6 y cetuximab o erlotinib mostraron una potenciación muy significativa con ambos inhibidores de EGFR. Incluso líneas que no respondían al cetuximab, mostraron un efecto claro cuando éste se combinaba con los inhibidores de PTK6. Nuestra hipótesis es que esta potenciación también podría mejorar el tratamiento en tumores de mama triple negativos.

¿Y ahora qué podemos hacer?

El grupo investigador, se planteó la búsqueda, mediante la combinación del modelado molecular y el cribado virtual, de inhibidores de PTK6. Obtuvimos un modelo virtual de PTK6 (ya que no se había resuelto la estructura real de la PTK6) a partir de estructuras conocidas de quinasas relacionadas con la PTK6 y la secuencia de aminoácidos de la misma.

La estructura virtual fue utilizada para diseñar péptidos que teóricamente interaccionarían con diferentes dominios de la PTK6 modificando su actividad. El grupo de investigación sintetizó estos péptidos y los testó en su capacidad de inhibir la actividad tirosín quinasa de PTK6 en un ensayo in vitro, y en su actividad biológica sobre líneas celulares de carcinoma de páncreas y de mama ya que PTK6 también conocida como Brk se expresa en la mayoría de los tumores de mama (hasta un 80%) y no se expresa en mama normal. El grupo obtuvo varios péptidos capaces de inhibir PTK6 in vitro y de potenciar los efectos del cetuximab y el erlotinib en líneas celulares de carcinoma de páncreas y de inhibir la proliferación celular e inducir apoptosis en líneas celulares de carcinoma de mama.

El equipo de investigación se propone en este proyecto seguir desarrollando inhibidores de PTK6 para interferir con la vía de transducción de señales mediada por los miembros de la familia erbB de receptores. La razón fundamental de esta decisión es la importancia de esta vía en los tumores en los que trabajamos preferentemente.

Los resultados de nuestro grupo sugieren que los inhibidores de PTK6 podrían potenciar muy significativamente el efecto de los inhibidores de la vía de EGFR en carcinoma de páncreas exocrino y en tumores de mama triple negativos y es probable que los resultados puedan ser extrapolables a otros tumores en los que se utilizan inhibidores de EGFR, por ejemplo el carcinoma de colon.

PTK6 pertenece a una familia de quinasas relacionadas con la familia de c-src. La localización subcelular de la PTK6 puede ser diversa (núcleo, citoplasma, membrana) y esta localización puede en parte ser responsable del diferente papel que el enzima realiza en tejido normal o en células tumorales. En tejidos normales donde se expresa PTK6, ésta participa en fenómenos de diferenciación mientras que en los tumores que la expresan, participa en la proliferación y en la supervivencia de las células tumorales, en parte sensibilizando las mismas a diferentes factores de crecimiento tales como EGF e IGF y en parte, activando la vía de Akt lo que permite una mayor resistencia a diferentes estímulos apoptóticos.

Disponemos de dos grupos de péptidos que han mostrado capacidad de inhibir la actividad de PTK6 in vitro y de potenciar los efectos de los inhibidores de EGFR in vivo. El siguiente paso lógico era colaborar con un grupo sólido de química orgánica con el que pudiéramos avanzar en el proyecto en varias formas específicas:

  1. Explorando la posibilidad de generar pequeños compuestos orgánicos capaces de inhibir PTK6 en base a la información obtenida de los dos grupos de péptidos inhibitorios desarrollados.
  2. Realizando cribados virtuales sobre el modelo de PTK6 de quimiotecas de las que dispusieran los químicos orgánicos en busca de potenciales inhibidores de PTK6.
  3. Explorar las posibilidades como antitumorales de algunas familias de compuestos de los que disponían, independientemente de su capacidad de inhibir PTK6.

Hemos iniciado recientemente una colaboración con el Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Alicante para explorar las posibilidades antes mencionadas. Los datos de los que disponemos nos han permitido determinar que varios miembros de una de las familias de compuestos que hemos testado poseen una actividad antitumoral muy elevada a dosis bajas sobre líneas celulares de carcinoma de páncreas y carcinoma de colon.

 

adenocarcinoma de páncreas exocrino

Parte del equipo de investigadores responsables del proyecto. Imagen cortesía de Precipita.

 

En base a los datos obtenidos hasta la fecha en el presente proyecto multidisciplinar, nos proponemos continuar con la obtención y desarrollo de inhibidores de PTK6, así como la profundización en las capacidades antitumorales de varios compuestos que hemos testado en líneas celulares de carcinoma de páncreas exocrino.

Es también nuestro objetivo determinar los niveles de expresión y la localización intracelular de PTK6 en muestras frescas y parafinadas de pacientes de carcinoma de mama y páncreas de las que se dispone en el Biobanco del HGUE. Nuestra intención es determinar por un lado el número de pacientes que expresen PTK6 y que por tanto podrían beneficiarse de un posible tratamiento con inhibidores de PTK6 como monoterapia o como terapia combinada con los inhibidores de EGFR y, por otro lado queremos estudiar si existen relaciones significativas entre la expresión y localización de PTK6 con los diversos tipos de tumores de mama, con la respuesta a los diferentes tratamientos y con otras variables clínicas.

Repercusiones del proyecto

Los tumores objetivos de este proyecto son tumores de mal pronóstico sin una alternativa terapéutica eficaz actualmente. Por tanto, los potenciales beneficiarios son los pacientes de este tipo de tumores (carcinoma de páncreas exocrino y carcinoma de mama triple negativo). Otros posibles beneficiarios serían pacientes de otros tipos de tumores en los que se utilizan los inhibidores de EGFR como terapia y en los que se exprese PTK6, por ejemplo, pacientes con carcinoma de colon.

¿Qué precipitarás con tu ayuda?

Si se obtiene el objetivo mínimo, podríamos realizar un estudio in silico para mejorar los péptidos que ya hemos desarrollado. Los nuevos péptidos diseñados serían sintetizados y testados en líneas celulares de carcinoma de páncreas exocrino y de mama triple negativos. La información obtenida con estos nuevos péptidos y la que ya disponemos de los anteriores, permitirían a los químicos orgánicos diseñar posibles peptidomiméticos y compuestos líder para su desarrollo preclínico. También continuaríamos con el estudio de los efectos biológicos sobre este tipo de tumores de las dos familias de compuestos que los químicos sintetizaron para nosotros basadas en los datos obtenidos con los péptidos iniciales.

Si alcanzamos el objetivo máximo, podríamos sintetizar y testar los compuestos peptidomiméticos y los compuestos líder que diseñaran los químicos en base a la información obtenida de los nuevos péptidos, podríamos sintetizar y testar más familias de compuestos e incluso podríamos profundizar en los efectos antitumorales que hemos observado en alguno de los compuestos testados y que posiblemente puedan ser independientes de su efecto sobre PTK6.

En caso de superar el objetivo óptimo se analizará cuál de las tres posibles vías para continuar los estudios sería la más conveniente. Las líneas que tenemos en consideración son: 1) probar nuevos compuestos químicos mejorados mediante química combinatoria. 2) estudio de los mecanismos moleculares alternativos que explicarían los efectos antitumorales observados que actúan de manera sinérgica a la inhibición de la enzima PTK6. 3) estudio de la posible de vehiculización de los fármacos estudiados mediante liposomas y/o nanopartículas.

¿Quieres saber más?

Puedes contribuir a este proyecto en:

https://www.precipita.es/proyecto/desarrollo-de-nuevos-tratamientos-para-tumores-de-mal-pronostico.html

 

 

 

 

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