SUBSIDIOS JORGE OSTER EN ONCOLOGÍA

Concurso

2019

Optimización de modelos preclínicos murinos para el estudio del papel de mrp4 en la progresión tumoral de adenocarcinoma ductal pancreático

Nicolás Di Siervi

Université Toulouse III – Paul Sabatier, Toulouse (Francia)

Más de 200.000 personas mueren al año por cáncer de páncreas y se estima que para el 2030 esta enfermedad representará la segunda causa de muerte por cáncer en los Estados Unidos1. Los adenocarcinomas ductales pancreáticos (PDAC) constituyen alrededor del 90% de los pacientes con cáncer de páncreas y la mayoría es diagnosticada en estadios avanzados y con tumores inoperables. Pese al esfuerzo por comprender la biología molecular de este tipo de cáncer, no existe hasta el momento, ningún tratamiento eficaz: las terapias actuales, basadas en quimioterapia, logran una sobrevida que no supera el año, lo que contribuye a una sobrevida a 5 años del 7%2. En los últimos años ha aumentado significativamente la cantidad de líneas de investigación enfocadas en este tipo de neoplasia, promoviendo numerosos estudios preclínicos que tienen como fin validar blancos terapéuticos alternativos y novedosos fármacos. Sin embargo, son escasos los estudios en humanos que han sido aprobados en ensayos clínicos3. A pesar de los resultados exitosos observados in vitro e in vivo, ni la quimioterapia estándar, ni las terapias blanco-dirigidas, han logrado otorgar beneficios significativos en el tiempo de sobrevida de los pacientes en los ensayos clínicos3. Esto puede deberse, al menos en parte, a la subestimación de influencias ejercidas por el microambiente tumoral y al uso de modelos preclínicos que no mimetizan la localización pancreática. MRP4 es un transportador de aniones y pertenece a la familia de los transportadores de multidroga (MDR, por sus siglas en inglés), por lo que históricamente fue estudiado en el contexto de la resistencia a quimioterápicos. El hecho de que MRP4 también transporte sustratos endógenos como nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc), leucotrienos y prostaglandinas al medio extracelular, indica que el transportador tiene una función en la biología tumoral, independientemente de su rol como expulsor de agentes quimioterapéuticos. Resultados inéditos de nuestro laboratorio demuestran, mediante estudios de minería de datos en repositorios públicos, niveles significativamente más altos de MRP4 en células tumorales de PDAC con respecto a células pancreáticas no tumorales, y una asociación inversa entre la expresión de MRP4 y la probabilidad de supervivencia de los pacientes con PDAC. Con el fin de dar sustento experimental a estos datos, realizamos un análisis retrospectivo de muestras tumorales humanas, en las que se observó una intensa expresión de MRP4 en el 100% de los individuos, independiente de la etapa clínica de la enfermedad. Asimismo, evaluamos la influencia de la actividad de MRP4 en el crecimiento y malignidad de células cancerosas, tanto por su inhibición farmacológica con probenecid como por su silenciamiento específico con shRNA. Ambas estrategias condujeron a una disminución significativa de la proliferación y migración celular en las líneas celulares humanas de PDAC. Teniendo en cuenta que la alta agresividad y rápida propagación a otros tejidos son dos de las principales causas de la naturaleza letal de esta enfermedad, estos resultados apoyan la idea de que MRP4 resultaría un blanco terapéutico prometedor. Si bien al presente existen inhibidores más específicos de MRP4 que probenecid, ninguno de los descriptos en la actualidad, como MK-571 y Ceefourin-1, mostraron un índice terapéutico de utilidad preclínica, ya que presentaron alto grado de toxicidad in vivo. Si bien probenecid no inhibe exclusivamente a MRP4, la FDA ha aprobado su uso para el tratamiento de la gota y la hiperuricemia hace ya 4 décadas. Esto significa que su uso podría ser fácilmente trasladable al tratamiento de PDAC como una estrategia de reposicionamiento de fármacos, en combinación con agentes citotóxicos. Adicionalmente, dado que probenecid bloquea varios MRP simultáneamente, su efecto podría potenciar el de las drogas quimioterapéuticas, tales como 5-FU y GEM, que son utilizadas en el tratamiento del PDAC. Esta estrategia implica un cambio en el paradigma clásico de “una droga, un blanco”, a uno poli-farmacológico de “una droga, múltiples blancos”. La mayoría de los modelos preclínicos de xenotrasplantes utilizados en el área de oncología son los heterotópicos, principalmente subcutáneos, dado que tienen un bajo costo y son más sencillos de realizar, ya que no requieren habilidades ni técnicas sofisticadas. Sin embargo, los resultados obtenidos en estos modelos distan mucho de los observados en los pacientes, debido a su poca representación anatómica y fisiológica. Es por eso que los estudios preclínicos de drogas para el tratamiento de PDAC se están orientando a la utilización de ratones transgénicos, con mutaciones en el gen kRAS y otros genes drivers, que desarrollan tumores espontáneos en páncreas o modelos de xenotrasplantes ortotópicos, en los cuales se inyectan células tumorales en el mismo órgano que les dio origen. Con este modelo se obtiene un microambiente tumoral similar al del páncreas y un mejor perfil farmacocinético. Además, los modelos ortotópicos son ideales para el estudio de la diseminación tumoral, dado que generalmente originan metástasis espontáneas, lo que es muy infrecuente en modelos de xenotrasplantes subcutáneos. Sin embargo, la generación de modelos de implantación ortotópica demanda un trabajo intenso y es técnicamente complejo, por lo que requiere un entrenamiento especializado. Otro de los principales desafíos que representa el modelo de trasplante ortotópico es el seguimiento del crecimiento tumoral. Para ello, se utilizan líneas celulares genéticamente modificadas que expresan la enzima luciferasa, que en presencia de su sustrato coelenterazina, es capaz de catalizar una reacción bioquímica luminiscente. De esta manera, es posible detectar las células tumorales inyectadas y monitorear de forma periódica la progresión tumoral sin la necesidad de operar ni sacrificar al animal. Más aún, dada la alta sensibilidad del equipamiento que se utiliza para detectar la bioluminiscencia, es posible observar metástasis y micrometástasis a distancia. La combinación del modelo de xenotrasplante ortotópico junto al seguimiento por bioluminiscencia converge en un modelo con mayor jerarquía que los trasplantes heterotípicos, produciendo resultados más robustos e incrementando significativamente la calidad de los estudios preclínicos. La realización de xenotrasplantes ortotópicos pancreáticos es muy poco frecuente en nuestro país, principalmente debido a las complicaciones anteriormente mencionadas. El laboratorio del Dr. Pierre Cordelier en Toulouse (Francia), se ha especializado en dichas aproximaciones experimentales y ha logrado trasladar sus resultados a estudios clínicos en humanos. En tal sentido, el subsidio solicitado me permitirá realizar una estadía de dos meses en su laboratorio, con el fin de adquirir la experiencia necesaria para trasladar dichos conocimientos a nuestro país.

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