ES2331992T3 - Procedimiento de anti-resistencia al oxaliplatino. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de detección in vitro de la resistencia de células cancerígenas a un tratamiento con oxaliplatino, caracterizado porque comprende la medición de la alteración de la apoptosis mitocondrial de células cancerígenas tratadas o que pueden o que deben ser tratadas con oxaliplatino, comprendiendo esta medición por lo menos la medición de la expresión del gen de apoptosis mitocondrial que codifica para la proteína Bax.

Description

Procedimiento de anti-resistencia al oxaliplatino.
La presente invención se refiere al diagnóstico de la resistencia de los cánceres, en particular colorrectales, al medicamento anti-tumoral "oxaliplatino" (denominación común internacional de este producto, cuyo nombre comercial es Eloxatine).
La invención se refiere asimismo a un procedimiento de selección de agentes "anti-resistencia" que permite mejorar la eficacia del tratamiento a base de oxaliplatino (en asociación con el oxaliplatino o como segunda intención, después del desarrollo de una resistencia al oxaliplatino).
Los tratamientos quimioterapéuticos de los cánceres colorrectales, a pesar de la disponibilidad de moléculas anti-tumorales activas como el oxaliplatino, ven su eficacia muy limitada por la aparición frecuente de una resistencia de las células tumorales a los efectos citotóxicos de los medicamentos, usados solos o en combinación.
La reducción de esta resistencia es por lo tanto una apuesta principal para la salud y la industria farmacéutica. Unos tratamientos con oxaliplatino, anticancerígeno cuya administración prevé destruir las células cancerígenas, se describen en particular en los documentos US nº 5.716.968 y EP 0 943 331.
Alcanzar este objetivo, que equivale a crear unos tratamientos "anti-resistencia" asociados a los medicamentos anti-tumorales como el oxaliplatino, necesita la identificación de mecanismos moleculares hasta ahora no dilucidados que dirigen la emergencia de la resistencia en el interior de las células tumorales.
La identificación de estos mecanismos, desconocidos en la actualidad en el caso de la resistencia de los cánceres, en particular de los cánceres colorrectales, al oxaliplatino, prevé por lo tanto dos aplicaciones:
-
el diagnóstico precoz de la resistencia: se trata de evitar unas quimioterapias que no tendrían ningún beneficio terapéutico, mientras que representan un riesgo tóxico y un coste importante,
-
el tratamiento por unas medicaciones que contrarían o que esquivan los mecanismos de resistencia.
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Es importante señalar que no existe en la técnica anterior ningún ensayo precoz de resistencia al tratamiento mediante oxaliplatino.
Resistencia al oxaliplatino: el oxaliplatino es una sal de platino que posee un espectro de actividad anti-tumoral mucho más amplio que las sales de platino convencionales tales como el cisplatino o el carboplatino. Los mecanismos de resistencia al cisplatino han podido ser dilucidados en su mayoría pero no dan cuenta de la resistencia al oxaliplatino. Más particularmente, las desregulaciones de los sistemas de reparación MMR o NER asociados a la resistencia al cisplatino no confieren ninguna resistencia al oxaliplatino. La resistencia al oxaliplatino seguía estando inexplicada hasta la presente invención. El oxaliplatino (CgH, 4N204Pt, [(1R,2R)-1,2-ciclohexanodiamina-N,N'][oxalato (2-)-O,O']platino) es un diaminociclohexano conocido por dañar el ADN. La presente invención se refiere a la resistencia al oxaliplatino, así como, llegado el caso, a unos derivados del oxaliplatino que dan lugar asimismo a una
resistencia.
Dos estudios, llevados a cabo sobre el mismo modelo celular de cáncer ovárico (línea ATCC A2780), identifican un mecanismo potencialmente efector de la resistencia al oxaliplatino de este tipo de cáncer: un aumento de glutatión intracelular, así como una disminución de la acumulación intracelular de platino y de aductos de ADN-platino están asociados a la resistencia al oxaliplatino. Pero estos estudios no aportan ninguna demostración funcional a estas identificaciones. La hipótesis de implicación del glutatión se subraya en el documento Cancer Lett. 19 de julio de 1996, 105(1):5-14, Altered glutathione metabolism in oxaliplatin resistant ovarian carcinoma cells (El-akawi Z, Abu-hadid M, Perez R, Glavy J, Zdanowicz J, Creaven PJ, Pendyala L.), Department of Investigational Therapeutics, Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, NY 14263, USA.
Una hipótesis de la intervención de mecanismos de reparación del ADN se presenta en el documento Cellular and Molecular Pharmacology of Oxaliplatin, Vol. 1, 227-235, Enero de 2002, Molecular Cancer Therapeutic, (Eric Raymond, Sandrine Faivre, Stephen Chaney, Jan Woynarowski y Esteban Cvitkovic).
Sin embargo, se puede citar el documento Arango et al. (Proceedings of the American Association for Cancer Research, vol. 43, página 457, 2002) que presenta un estudio sobre el mecanismo de la resistencia de células cancerígenas al oxaliplatino y que describe ciertos genes, como el gen p53, implicados en esta resistencia.
Se puede citar asimismo el documento de MacPherson et al. (Proceedings of the American Association for Cancer Research, vol. 43, páginas 407-408, 2002) que describe el uso in vitro de un agente antisentido dirigido contra la expresión de la proteína Bcl-xl para mejorar la eficacia del oxaliplatino para el tratamiento de células tumorales.
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Sin embargo, estos estudios no permiten explicar con certeza los mecanismos de resistencia observada.
Así, la invención prevé paliar los inconvenientes de la técnica anterior, y en particular elucidar los mecanismos de resistencia de los cánceres, en particular de los cánceres colorrectales, con oxaliplatino, para poder usar un diagnóstico precoz de la resistencia durante el tratamiento, y concebir una conducta farmacológica racional que puede llegar a la puesta a punto de tratamientos "anti-resistencia" mejor determinados sobre estos mecanismos.
Inversamente, la realización de ensayos diagnósticos precoces de la resistencia permitirá, por lo menos, informar al médico cancerólogo de la necesidad de reorientar el tratamiento (por ejemplo introduciendo otros medicamentos en el esquema terapéutico). El beneficio será la reducción de efectos indeseables y la limitación de gastos en sanidad inútiles. Además, la disponibilidad de tratamientos específicos (medicamentos, terapias génicas, etc.) que contrarían o esquivan la resistencia a nivel de los mecanismos demostrados (apoptosis mitocondrial), restaurará la eficacia del oxaliplatino. El beneficio será evidentemente médico pero asimismo económico: el beneficio de eficacia justificará el mantenimiento y la extensión del uso del oxaliplatino.
Los inventores han tenido que resolver varios problemas técnicos incluyendo la realización de un modelo experimental fiable (selección y caracterización de líneas celulares resistentes al oxaliplatino a partir de líneas referenciadas) y la exploración de este modelo (identificación de la alteración de la apoptosis mitocondrial como marcador de la resistencia específica al oxaliplatino).
Los inventores han conseguido demostrar que la resistencia al oxaliplatino está asociada a la expresión anormal de genes de apoptosis mitocondrial. La técnica anterior describe unos compuestos inductores de apoptosis que actúan directa y específicamente a nivel mitocondrial. Sin embargo, la relación entre la apoptosis mitocondrial (AM) y unos mecanismos de resistencia al oxaliplatino no se describe o se sugiere de ninguna manera en la técnica anterior.
Los inventores han puesto a punto así un método de diagnóstico de la resistencia al oxaliplatino, que se basa en la demostración de marcadores de la alteración de la apoptosis mitocondrial en las células tumorales, mediante cualquier medio apropiado: bioquímico como la inmunodetección, y genético como la secuenciación o la cuantificación de los transcritos.
Así, según un primer aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de detección, in vitro o in vivo, de la resistencia de células cancerígenas a un tratamiento con oxaliplatino, que comprende la medición de la apoptosis mitocondrial de células cancerígenas tratadas o que pueden o que deben ser tratadas con oxaliplatino, comprendiendo esta medición por lo menos la medición de la expresión del gen de apoptosis mitocondrial que codifica la proteína Bar. Mediante "resistencia de células cancerígenas tratadas con oxaliplatino" se entiende que las células cancerígenas, de un paciente o en cultivo, resisten al tratamiento con oxaliplatino de tal manera que este tratamiento no resulta totalmente satisfactorio porque no permite destruirlas a un nivel suficiente.
Este procedimiento de detección se refiere en particular a los cánceres colorrectales. Sin embargo, otros cánceres cuyo tratamiento comprende la administración de oxaliplatino forman parte asimismo de la invención, en particular ciertos cánceres de ovarios, de las células germinales, de pulmón, de las vías digestivas, de próstata, de páncreas, del intestino delgado, de estómago.
Se describe asimismo en la presente memoria un procedimiento de detección que comprende la medición de la expresión de por lo menos un gen de apoptosis mitocondrial. Mediante "expresión de por lo menos un gen de apoptosis mitocondrial" se entiende el nivel de expresión de por lo menos un gen efector o marcador de apoptosis mitocondrial. Por "gen efector" se entiende un gen responsable por lo menos en parte de la apoptosis mitocondrial, pudiendo esta expresión traducirse en particular por la cantidad de ARNm producida, la cantidad de proteínas codificadas por estos genes, y el nivel de actividad de estas proteínas. Por ejemplo, un nivel de apoptosis bajo puede ser debido a la síntesis de una proteína de apoptosis cuya secuencia difiere con relación a la de un paciente no resistente, siendo la cantidad de proteína normal pero su actividad biológica más baja. Por "gen marcador" se entiende un gen que no está necesariamente implicado en los mecanismos de la apoptosis mitocondrial, pero cuyo nivel de expresión está correlacionado con un nivel de apoptosis determinado.
Entre los genes efectores o marcadores de apoptosis mitocondrial, se podrán analizar en particular, además de los genes ya estudiados por los inventores (gen Bax en particular), unos genes conocidos por su implicación en los mecanismos de apoptosis mitocondrial, descritos en particular en el documento US nº 6.268.398:
-
unos factores que inician o que estimulan la cascada de apoptosis y/o la actividad de proteasas caspasas (Thomberry y Lazebnik, Science 281:1312-1316, 1998), tales como el citocromo c, que son liberados tras un estrés oxidativo;
-
unos "factores inductores de apoptosis" descritos en Murphy, Drug Dey. Res. 46:18-25, 1999;
-
unos factores que inducen la condensación de la cromatina (Marchetti et al., Cancer Res. 56:2033-38, 1996) que precede a la apoptosis;
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-
unas proteínas Bcl-2, conocidas por su actividad anti-apoptosis, situadas en la membrana externa de las mitocondrias (Monaghan et al., J. Histochem. Cytochem. 40:1819-25, 1992), que protegen las membranas contra el estrés oxidativo (Korsmeyer et al., Biochim. Biophys. Act. 1271:63, 1995; Nguyen et al., J. Biol. Chem. 269:16521-24, 1994), bloqueando en particular la liberación de citocromo c y la activación de la caspasa 3 (Yang et al., Science 275:1129-1132, 1997; Kluck et al., Science 275:1132-1136, 1997).
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El experto en la materia dispone de numerosas técnicas apropiadas de medición de la expresión de genes. Se citarán por ejemplo:
-
la medición de ARNm y de ADNc con la ayuda de técnicas de RT-PCR, de transferencia Northern, de hibridación con unos bancos de ADNc (Sambrook et al., Molecular Cloning-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, New York (1989), de técnicas de differential display (Liang et al., 1995, Curr. Op. lmmunol. 7:274-280; EP 534 858), de técnicas que usan unos chip de ADNc o unos oligonucleótidos (Eisen, M. B. y P. O. Brown, Methods Enzymol, 303:179-205 (1999); Brown, P. O. y D. Botstein, Nat Genet, 21(1 Suppl):33-7 (1999); Cheung, V. G., et al., Nat Genet, 21(1 Suppl):15-9(1999));
-
la medición de proteínas con la ayuda de análisis de transferencia Western, inmunohistoquímicas.
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Por ejemplo, la cuantificación de citocromo c puede usar un método espectrofotométrico, inmunoquímico. La liberación de citocromo c de las mitocondrias puede ser, por ejemplo, seguido con la ayuda de métodos inmunológicos, de la espectrometría MALDI-TOF acoplada a una captura por afinidad (en particular para el apocitocromo c y el holocitocromo c), del sistema SELDI (Ciphergen, Palo Alto, USA).
La medición de la actividad de caspasas puede usar unos ensayos sobre unos sustratos de caspasas (Ellerby et al., 1997 J Neurosci. 17:6165), tales como el péptido marcado sintético Z-Tyr-Val-Ala-Asp-AFC, siendo Z un grupo benzoilcarbonilo y AFC el 7-amino-4-trifluorometilcoumarino, sobre unas proteínas nucleares tales como UI-70 kDa y DNA-PKcs (Rosen y Casciola-Rosen, 1997, J. Cell. Biochem. 64:50; Cohen, 1997, Biochem. J. 326:1).
En la medida en que el nivel anormalmente bajo de apoptosis mitocondrial puede ser debido a varios genes, la detección puede implicar la medición del nivel de expresión de varios genes de apoptosis: se puede determinar así el perfil de expresión de varios genes comparado entre unos pacientes de los que se diagnostica la resistencia y unos pacientes no resistentes. Determinando unos perfiles de expresión suficientemente precisos, el clínico podrá detectar un fenotipo resistente, pero también prever unas resistencias para optimizar la terapia.
Los genes de apoptosis mitocondrial pueden formar parte del ADN mitocondrial o del ADN nuclear.
Según una forma de realización, el procedimiento de detección comprende la medición de la cantidad y/o de la actividad de la proteína Bax en las células cancerígenas, o la medición de los ARNm transcritos que codifican la proteína Bax.
Según una forma de realización, el procedimiento de detección comprende:
a)
determinar el nivel de expresión de por lo menos el gen Bar de apoptosis mitocondrial sobre unas células cancerígenas extraídas de un paciente tratadas con oxaliplatino;
b)
comparar el nivel medido con una muestra de control de células no resistente al oxaliplatino.
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Un nivel de apoptosis mitocondrial inferior indica una resistencia. Un nivel de expresión inferior indica una resistencia en el caso de un gen efector estimulador de la apoptosis mitocondrial, un nivel de expresión superior indica una resistencia en el caso de un gen efector inhibidor de la apoptosis mitocondrial.
Los intervalos de niveles de expresión analizados sobre un número suficiente de pacientes permiten determinar el riesgo y el grado de resistencia, pudiendo ser los intervalos cuantitativos significativos observados bajos o elevados según los genes implicados.
Se pueden usar unas muestras, por ejemplo de biopsias sobre un individuo que padece cáncer en diferentes momentos. Por ejemplo, una primera muestra corresponde al momento del diagnóstico y una segunda muestra se obtiene en un segundo momento después de un tratamiento del paciente con una composición que comprende un agente anti-resistencia. El diagnóstico se puede efectuar tras una terapia génica, por ejemplo para evaluar el nivel de apoptosis mitocondrial tras la transferencia de secuencias de ácidos nucleicos que codifican para unas proteínas de apoptosis mitocondrial.
La invención se refiere asimismo a un procedimiento para la detección de células cancerígenas resistentes al oxaliplatino, que comprende la puesta en contacto de la muestra biológica examinada con un anticuerpo capaz de reconocer la proteína Bar de apoptosis o un fragmento biológicamente activo de esta proteína, y la demostración del complejo antígeno-anticuerpo eventualmente formado.
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Para la realización de dichos procedimientos, se podrá usar un kit que comprende:
a)
un anticuerpo, por ejemplo monoclonal o policlonal, siendo dicho anticuerpo capaz de reconocer la proteína de apoptosis o un fragmento biológicamente activo de esta proteína:
b)
eventualmente los agentes reactivos para la constitución del medio propicio para la reacción inmunológica;
c)
eventualmente los agentes reactivos que permiten la demostración de los complejos antígenos-anticuerpos producidos por la reacción inmunológica.
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Así, se pueden usar unos anticuerpos para detectar las proteínas de apoptosis sub-expresadas. Se pueden citar, para una proteína determinada de apoptosis, los anticuerpos que reconocen los epítopos de la proteína que no están presentes en otras proteínas.
Los anticuerpos destinados a reconocer específicamente uno o más epítopos de las proteínas de apoptosis, en particular la proteína Bax, pueden ser en particular unos anticuerpos monoclonales, policlonales, humanizados, quiméricos, unos anticuerpos de cadena simple, unos fragmentos Fab, unos fragmentos Fab'2, unos fragmentos producidos por un banco de expresión Fab, unos anticuerpos anti-idiotípicos.
Los anticuerpos monoclonales, población homogénea de anticuerpos para un antígeno particular, se pueden obtener con la ayuda de técnicas conocidas por el experto en la materia tales como la técnica de los hibridomas de Kohler y Milstein (Nature 256:495-497, 1975; y patente US nº 4.376.110), la técnica de los hibridomas de células B humanas (Kosbor et al., lmmunology Today 4:72, 1983; Cole et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:2026-2030, 1983), la técnica de los hibridomas EBV (Cole et al., "Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy" Alan R. Liss, Inc. p. 77-96, 1985). Se pueden preparar asimismo unos anticuerpos monoclonales con la ayuda de kits de bancos de phage display comercializados por Pharmacia o Stratagène. Unos anticuerpos quiméricos se pueden obtener según una técnica de Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA 81:6851-6855. Unos bancos de expresión Fab se pueden construir según la técnica de Huse et al., Science 246:1275-1281, 1989. Unos anticuerpos anti-idiotípicos se pueden obtener mediante la técnica de Greenspan y Bona, FASEB J. 7:437-444, 1993.
Según otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de detección de la resistencia de células cancerígenas a un tratamiento con oxaliplatino que comprende la detección in vitro de por lo menos una mutación indicadora de una apoptosis mitocondrial deficiente en una región del gen Bax que contiene una serie de 8 desoxiguaninas.
La identificación de dichas mutaciones permite un diagnóstico precoz que permite determinar mejor la terapia y evitar unos tratamientos inapropiados. Se puede utilizar asimismo la secuenciación comparada de genes de apoptosis entre unos pacientes a los que se ha diagnosticado precozmente la resistencia y unos pacientes resistentes.
La invención se refiere asimismo a un procedimiento para la detección de células cancerígenas resistentes al oxaliplatino que usa por lo menos una secuencia cebador o sonda específica del gen Bax de apoptosis mitocondrial, obtenida mediante unas técnicas apropiadas de construcción que usan unas secuencias localizadas, por ejemplo, en
GenBank.
La invención se refiere así a un procedimiento que comprende:
a)
eventualmente, aislar el ADN mitocondrial a partir de la muestra biológica a examinar, u obtener un ADNc a partir del ARN de la muestra biológica o de ADN genómico;
b)
amplificar específicamente el ADN de a) con la ayuda de por lo menos un cebador de amplificación del gen Bax de apoptosis mitocondrial.
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Se podrá usar así un kit de diagnóstico de la resistencia al oxaliplatino que comprende unos medios de extracción del ADN mitocondrial de células cancerígenas, unos medios de detección y de amplificación de ARNm de genes de apoptosis mitocondrial, por ejemplo del gen Bax, o de ADN genómico.
La invención se refiere asimismo a un procedimiento que comprende:
a)
poner en contacto una sonda nucleotídica del gen Bax de apoptosis mitocondrial con la muestra biológica analizada, habiendo sido previamente el ácido nucleico de la muestra, llegado el caso, hecho accesible a la hibridación, en unas condiciones que permiten la hibridación de la sonda y del ácido nucleico de la muestra,
b)
poner en evidencia el híbrido eventualmente formado.
\newpage
Se podrá usar un kit de diagnóstico de las resistencias al oxaliplatino que comprende:
a)
por lo menos un compartimento adaptado para contener y, llegado el caso, que contiene un cebador o una sonda de un gen de apoptosis mitocondrial tal como el gen Bax;
b)
eventualmente los agentes reactivos necesarios para la realización de una reacción de hibridación;
c)
eventualmente por lo menos un cebador y los agentes reactivos necesarios para una reacción de amplificación del ADN.
Se describe asimismo en la presente memoria un procedimiento que prevé determinar si un tratamiento con oxaliplatino debe seguirse y/o completarse, caracterizado porque comprende:
a)
obtener por lo menos dos muestras que comprenden unas células cancerígenas procedentes del paciente en tratamiento con oxaliplatino;
b)
medir el nivel de apoptosis mitocondrial, por ejemplo con la ayuda de la medición de expresión de la proteína Bax en las muestras;
c)
continuar el tratamiento cuando el nivel de apoptosis no disminuye durante el tratamiento.
Según otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de selección de compuestos inhibidores de la resistencia al oxaliplatino, designados compuestos anti-resistencia, comprendiendo el procedimiento la adición de por lo menos un compuesto candidato a unas células cancerígenas extraídas de un paciente resistentes al oxaliplatino, la comparación del nivel de la expresión del gen Bax de apoptosis mitocondrial en presencia y en ausencia del compuesto, la deducción del efecto anti-resistencia cuando el nivel de expresión del gen Bax es superior después de la adición del compuesto. El efecto anti-resistencia se deduce asimismo si el nivel de expresión después de la adición del compuesto es superior cuando el gen es un gen estimulador de apoptosis, e inferior cuando el gen es un gen inhibidor de la apoptosis mitocondrial.
El procedimiento de selección puede comprender in vivo en un paciente tratado con oxaliplatino y resistente al oxaliplatino:
a)
obtener en un primer momento una primera muestra que comprende unas células cancerígenas del paciente;
b)
administrar el compuesto candidato al paciente;
c)
obtener en un segundo momento una segunda muestra que comprende unas células cancerígenas del mismo paciente;
d)
determinar el nivel de apoptosis mitocondrial y/o el nivel de expresión de por lo menos un gen de apoptosis mitocondrial tal como el gen Bax en la primera y la segunda muestra;
e)
deducir el efecto anti-resistencia al oxaliplatino del compuesto cuando el nivel de apoptosis es superior en la segunda muestra.
El efecto anti-resistencia se deduce asimismo si el nivel de expresión es superior en la segunda muestra cuando el gen es un gen estimulador de apoptosis, e inferior si el gen es un gen inhibidor de la apoptosis mitocondrial. Dichos procedimientos in vivo se refieren preferentemente a unos compuestos derivados de compuestos ya identificados como anti-resistentes.
Mediante la expresión "agente anti-resistencia" se entiende un compuesto capaz de disminuir, preferentemente de compensar totalmente, la resistencia de los pacientes al oxaliplatino. Estos agentes anti-resistencia están destinados a restablecer el nivel normal de expresión de por lo menos un gen de apoptosis mitocondrial, o bien directamente, o bien indirectamente, por ejemplo mediante la activación o la inhibición de moléculas reguladoras de la expresión de estos genes. Un agente anti-resistencia podrá, por ejemplo, bloquear la actividad de un compuesto responsable de una inhibición anormal de la actividad de genes de apoptosis a nivel de la transcripción, de la traducción o de la actividad de una proteína.
Se pueden buscar unos compuestos candidatos en particular entre unas pequeñas moléculas, unos polipéptidos (por ejemplo oligopéptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpos), y unos ácidos nucleicos. Los procedimientos de cribado de agentes anti-resistencia al oxaliplatino hacen intervenir típicamente unos bancos de moléculas conocidas por el experto en la materia tales como unos bancos de sustancias biológicas (proteínas en particular), y unos bancos de sustancias sintéticas.
Unos bancos de compuestos pueden presentarse en forma de disolución (por ejemplo, Houghten, 1992, Biotechniques 13:412-421), sobre unas bolas (Lam, 1991, Nature 354:82-84), sobre unos chips (Fodor, 1993, Nature 364:555-556). Se pueden usar asimismo unos bancos descritos en los documentos US nº 5.292.646 y nº 5.270.281.
Se podrá estudiar en particular el efecto de compuestos ya conocidos por el experto en la materia como estimuladores de la apoptosis mitocondrial, tales como el TNF (factor de necrosis tumoral), el FasL, el glutamato, el Herbimycin A (Mancini et al., J. Cell. Biol. 138:449-469, 1997), el Paraquat (Costantini et al., Toxicology 99:1-2, 1995), unos inhibidores de proteínaquinasas tales como la estaurosporina, la calfostina C, los derivados de la d-eritro-esfingosina, el cloruro de celeritrina, unos inductores de MAP kinasa tales como anisomicina, unos inductores de MPT, categoría de la que forma parte la proteína Bax (Jurgenmeier et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95:4997-5002, 1998).
Entre los ensayos que permiten medir el nivel de apoptosis mitocondrial, se pueden citar la medición de la actividad enzimática de complejos mitocondriales ETC I, II, III, IV y de la ATP sintetasa, la medición del consumo mitocondrial de oxígeno (Miller et al., J. Neurochem., 67:1897, 1996), la medición del estado de oxidación del citocromo c mitocondrial a 540 nm, y la medición del estrés oxidativo en presencia y en ausencia del agente anti-resistencia.
En la presente memoria se describe asimismo el uso de por lo menos un agente anti-resistencia estimulador de la apoptosis mitocondrial para la preparación de un medicamento en unos pacientes que presentan o que son susceptibles de presentar una resistencia al oxaliplatino. Mediante la expresión "paciente resistente" se entiende un paciente que presenta unas células cancerígenas resistentes al oxaliplatino. Se puede usar dicho agente anti-resistencia en unos pacientes que presentan una respuesta parcial al tratamiento con oxaliplatino para mejorar la eficacia del tratamiento.
Según una forma de realización, los compuestos anti-resistencia proceden de un procedimiento de selección tal como se ha descrito anteriormente. El experto en la materia dispone de ensayos suficientemente descritos en la solicitud para seleccionar estos compuestos; por lo tanto, la invención se refiere asimismo al uso de estos compuestos, incluso si la estructura química precisa de los compuestos no está totalmente identificada: si un compuesto ensayado responde a los criterios de selección (en particular estimulación de la apoptosis, aumento de la expresión de por lo menos un gen estimulador de apoptosis, disminución de la expresión de por lo menos un gen inhibidor de apoptosis), entonces el experto en la materia podrá usarlo para la preparación de un medicamento anti-resistencia al oxaliplatino sin tener necesariamente la necesidad de conocer su estructura química.
El tratamiento tendrá más particularmente como diana las células cancerígenas que han adquirido la resistencia al oxaliplatino. El tratamiento prevé restablecer un nivel de expresión o de actividad de genes implicados en la apoptosis mitocondrial suficiente para que las células cancerígenas resistentes reanuden más activamente este proceso. Se buscará una apoptosis normal similar a la de células cancerígenas no resistentes, o por lo menos un aumento de la apoptosis mitocondrial suficiente para reducir los síntomas clínicos.
El tratamiento del paciente hará intervenir típicamente la asociación del oxaliplatino y de por lo menos un agente anti-resistencia, según una administración que puede ser simultánea, separada o espaciada en el tiempo. La cantidad de agentes anti-resistencia a administrar a los pacientes debe ser suficiente para ser terapéuticamente eficaces, para reducir por lo menos parcialmente la resistencia al oxaliplatino. El tratamiento que combina el oxaliplatino y por lo menos un agente de anti-resistencia al oxaliplatino, en un paciente resistente, prevé de manera preferida obtener una eficacia terapéutica por lo menos igual a la de un tratamiento con oxaliplatino en un paciente no resistente.
Se describe asimismo un método de tratamiento de un paciente resistente al oxaliplatino o susceptible de presentar una resistencia al oxaliplatino, que comprende la administración de por lo menos un compuesto estimulador de la apoptosis mitocondrial.
Se describe asimismo un procedimiento para inhibir una resistencia al oxaliplatino en el ser humano, que comprende la administración de un compuesto capaz de estimular selectivamente la apoptosis mitocondrial de células cancerígenas en un paciente que necesita dicho tratamiento anti-resistencia.
La toxicidad y la eficacia terapéutica de los agentes anti-resistencia se pueden determinar mediante técnicas estándares de experimentación sobre los cultivos de células o de los animales de laboratorio. La extrapolación sobre unos pacientes humanos que conocen estos datos se obtiene con la ayuda de métodos apropiados.
Una formulación podrá comprender oxaliplatino típicamente en una cantidad de 1 a aproximadamente 10 mg/ml, preferentemente de 1 a 5 mg/ml, y todavía más preferentemente de 2 a 5 mg/ml. Las dosis de oxaliplatino administradas al paciente resistente serán típicamente del orden de 10 mg/m^{2}/día a 250 mg/m^{2}/día, preferentemente de 20 mg/m^{2}/día a 200 mg/m^{2}/día, preferentemente entre 50 y 150 mg/m^{2}/día.
La administración se puede repetir durante unos ciclos de 1 a 5 días espaciados con un intervalo de 1 a 5 semanas. Para pacientes que presentan una resistencia más alta, el clínico determinará la dosis de oxaliplatino apropiada, la dosis de agentes anti-resistencia, y la duración del tratamiento.
Se podrá asociar, llegado el caso, al oxaliplatino y al agente anti-resistencia por lo menos un compuesto conocido por el experto en la materia para reforzar la eficacia y/o la estabilidad del oxaliplatino; dichos agentes están descritos en los documentos EP 0 943 331 y WO 01/66102.
El oxaliplatino estará típicamente asociado a un vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como un disolvente apropiado. El vehículo será en general agua, o uno o más disolventes, o una mezcla de agua y de uno o más disolventes apropiados. Se podrá preferir agua pura estéril para inyección y entre los disolventes: los polialquilenglicoles tales como el polietilenglicol, el polipropilenglicol, el polibutilenglicol, y análogos, el etanol, el polímero 1-vinil-2-pirrolidona, unas disoluciones de azúcares farmacéuticamente aceptables tales como la lactosa, la dextrosa, la sacarosa, la manosa, el manitol, las ciclodextrinas, o análogos. El pH de las formulaciones en disolución de oxaliplatino es típicamente de 2 a 5, preferentemente de 3 a 4,5.
Las formulaciones se administrarán a los pacientes por unas vías convencionales apropiadas, típicamente por vía parenteral (por ejemplo intravenosa, intraperitoneal, y análogos). La administración intravenosa se llevará a cabo, por ejemplo, sobre un periodo de 12 horas a 5 días. El porcentaje del compuesto activo en las formulaciones mixtas según la invención que comprende el oxaliplatino y por lo menos un agente de resistencia, se adapta según la dosificación y el grado de resistencia al oxaliplatino en particular. La dosificación apropiada para un paciente particular se determinará en particular en función del tipo de administración elegido, de la duración del tratamiento, de la estatura, de la edad, de la condición física del paciente, del grado de resistencia al oxaliplatino, y de la respuesta del paciente a la composición.
La incorporación del agente anti-resistencia en la composición de oxaliplatino se efectúa mediante las técnicas apropiadas.
Para una administración oral con la ayuda de pastillas, polvos, gránulos, y análogos, se podrán usar unos excipientes tales como la lactosa, el cloruro de sodio, la sacarosa, la glucosa, la urea, el almidón, el calcio, el kaolín, la celulosa cristalina, el ácido salicílico, la metilcelulosa, el glicerol, el alginato de sodio, la goma arábiga, y análogos. Se podrán usar unos agentes de unión habituales tales como unas disoluciones de glucosa, unas disoluciones de almidón, unas disoluciones de gelatina. Se podrán usar unos desintegrantes tales como el almidón, el alginato de sodio, el polvo de agar, el carbonato de calcio. Entre los agentes absorbentes, se podrán usar el almidón, la lactosa, el kaolín, y la bentonita. Entre los lubricantes, se podrán usar el talco purificado, las sales de ácidos esteáricos, y el polietilenglicol.
Se tendrá cuidado en la formulación para evitar unos problemas eventuales debidos a la asociación de oxaliplatino y de un agente anti-resistencia tales como los problemas de precipitación de los compuestos.
Una composición terapéutica de oxaliplatino comprenderá típicamente de 0,005% a 95%, preferentemente de 0,5 a 50% de oxaliplatino y de agentes anti-resistencia.
En el plano del mecanismo de acción, según una forma de realización, el agente anti-resistencia es un agente estimulador de la expresión de por lo menos un gen de apoptosis mitocondrial.
Según una forma de realización, el agente anti-resistencia es una molécula capaz de inhibir la expresión de genes inhibidores de la apoptosis mitocondrial. Se podrán usar unos oligonucleótidos antisentido complementarios de ARNm que codifica unas moléculas inhibidoras de la expresión de genes efectores de apoptosis. El oligonucleótido antisentido se enlazará específicamente al ARNm de dichas moléculas inhibidoras inhibiendo su traducción. La complementariedad deberá ser suficiente para que la hibridación con el ARNm de la molécula inhibidora conduzca a la formación de híbridos estables. Típicamente, se usarán unos antisentidos de una longitud comprendida entre 6 y 50 nucleótidos, típicamente de por lo menos 10 a 20 nucleótidos. Los antisentidos pueden ser sintetizados mediante unos métodos conocidos por el experto en la materia, usando unos nucleótidos modificados para aumentar la estabilidad del dúplex antisentido/sentido. Se pueden usar, por ejemplo, los nucleótidos modificados siguientes: 5-fluorouracilo, 5-bromouracilo, 5-clorouracilo, 5-yodouracilo, hipoxantina, xantina, 4-acetilcitosina, 5-(carboxihidroxilmetil)uracilo, 5-carboximetilaminometil-2-tiouridina, 5-carboximetilaminometiluracilo, dihidrouracilo, beta-D-galactosilqueosina, inosina, N-6-isopenteniladenino, 1-metilguanina, 1-metilinosina, 2,2-dimetilguanina, 2-metiladenina, 2-metilguanina, 3-metilcitosina, 5-metilcitosina, N6-adenina, 7-metilguanina, 5-metilaminometiluracilo, 5-metoxiamininometil-2-tiouracilo, beta-D-manosilqueosina, 5'-metoxicarboximetiluracilo, 5-metoxiuracilo, 2-metiltio-N6-isopenteniladenina, 5-metil-2-tiouracilo, 3-(3-amino-3-N-2-carboxipropil)uracilo, y 2,6-diaminopurina. Los antisentidos también se pueden producir biológicamente con la ayuda de un vector de expresión en el que el antisentido ha sido subclonado en una orientación antisentido.
El antisentido podrá, llegado el caso, ser conjugado con unas moléculas peptídicas que facilitan su transporte o su actividad a nivel del sitio de acción determinado. Se pueden inyectar las moléculas antisentido directamente en una zona diana del tejido, pudiendo el antisentido ser enlazado a unas moléculas tales como unos péptidos o unos anticuerpos capaces de enlazarse específicamente a unos receptores expresados en la superficie de las células dianas.
La administración de antisentido será tal que estas moléculas puedan actuar a un nivel suficiente en las mitocondrias.
Se describe asimismo una composición farmacéutica que comprende oxaliplatino y por lo menos un agente anti-resistencia capaz de estimular la apoptosis mitocondrial, estimulando la expresión de genes de apoptosis mitocondrial o bloqueando unos efectores responsables de la resistencia.
Según una forma de realización, el agente anti-resistencia es un agente de regulación-estimulación de la expresión del gen Bax y/o un agente de bloqueo de efectores de resistencia.
La expresión de genes de apoptosis mitocondrial puede aumentar mediante la transferencia de ácidos nucleicos que contienen una secuencia que codifica para el gen de apoptosis y/o una secuencia reguladora, con la ayuda de técnicas de transferencia apropiadas para las mitocondrias. Estas secuencias pueden estar enlazadas en unos vectores de expresión y ser transferidas a las células, por ejemplo con la ayuda de plásmidos. El ácido nucleico insertado en el vector puede codificar la secuencia completa de la proteína de apoptosis o un fragmento biológicamente activo que tiene una actividad preferentemente de por lo menos 50, 70, 90, 95% de la actividad de la proteína de apoptosis completa.
Los ácidos nucleicos que se pueden utilizar en los vectores de expresión pueden estar enlazados operacionalmente a unas secuencias reguladoras tales como una secuencia promotora o potenciadora que estimula su expresión. Esas secuencias reguladoras pueden ser las asociadas naturalmente a los genes que codifican para unas proteínas de apoptosis.
El experto en la materia conoce un gran número de técnicas apropiadas para la transferencia de ácidos nucleicos a las células mediante unos vectores en particular plasmídicos, tales como la técnica liposoma-polibreno, la transfección DEAE dextran (Felgner et al., Proc. Natl. Acad., Sci. USA, 84:7413,1987; Ono et al., Nuerosci. Lett. 117:259, 1990; Brigham et al., Am. J. Med. Sci. 298:278, 1989), la electroporación (Neumann et al., EMBO J., 7:841, 1980), la precipitación con fosfato de calcio (Graham et al., Virology, 52:456, 1973; Wigler et al., Cell., 14:725, 1978; Felgner et al., supra), la microinyección (Wolff et al., Science, 247:1465, 1990), y las técnicas biolísticas. Se usarán preferentemente unos vectores apropiados para una transferencia de genes a nivel mitocondrial, por ejemplo el virus HBV (virus de la hepatitis B), transferencia descrita, por ejemplo, en el documento US nº 6.100.068. Así, el tratamiento de la resistencia al oxaliplatino se basa en el uso de nuevos procedimientos terapéuticos, en particular en el recurso a unas sustancias químicas y/o a unas terapias génicas, capaces de reducir la resistencia restaurando la activación de la apoptosis mitocondrial provocada normalmente por el oxaliplatino en las células tumorales de los cánceres colorrectales.
La presente invención describe una célula HTC116/S tal como la depositada el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, en la Colección Nacional de Cultivos de Microorganismos (CNCM), Instituto Pasteur, Paris, Francia.
La línea denominada HCT116/S procede de una sub-clonación de la línea salvaje HCT116 del ATCC (con el fin de asegurar la clonalidad de estas células). Esta línea HCT116/S se depositó el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, en la Colección Nacional de Cultivos de Microorganismos (CNCM) del instituto Pasteur, Paris, Francia, en el marco del tratado de Budapest.
Se describe asimismo el uso de una célula HTC116/S tal como la depositada en la CNCM el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, o de cualquier célula derivada de esta célula HCT116/S, para estudiar la correlación entre la resistencia de células cancerígenas, preferentemente colorrectales, con un tratamiento anti-cancerígeno y la expresión de un gen de apoptosis mitocondrial.
Mediante la expresión "célula derivada de está célula HTC116/S tal como se depositó a la CNCM el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051" se entiende designar en la presente memoria en particular cualquier descendiente de esta línea HCT116/S, o cualquier célula variante procedente de esta línea HCT116/S que ha adquirido preferentemente una resistencia a un compuesto, tal como un compuesto anticancerígeno como el oxaliplatino, o que ha vuelto a encontrar una sensibilidad a dicho compuesto (véanse, por ejemplo, las líneas celulares procedentes de HCT116/S descritas a continuación en el párrafo "Implementación de un modelo experimental").
Dichas células HCT116/S tal como la depositada en la CNCM el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, o sus células derivadas podrán asimismo ser usadas para la demostración y la identificación de un gen de apoptosis mitocondrial cuya expresión está relacionada con la resistencia de células cancerígenas, preferentemente colorrectales, a un tratamiento anti-cancerígeno, en particular a un tratamiento al oxaliplatino. Dichas células HCT116/S tal como la depositada en la CNCM el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, o sus células derivadas podrán ser usadas asimismo para la selección de un compuesto capaz de estimular la apoptosis mitocondrial de una célula cancerígena, estando dicho compuesto destinado a ser asociado a un agente anti-cancerígeno para el cual dicha célula cancerígena es resistente, siendo preferentemente dicho agente anti-cancerígeno para el cual dicha célula cancerígena es resistente el oxaliplatino y, llegado el caso, dicha célula es una célula cancerígena colorrectal.
Dicho procedimiento comprenderá en particular una etapa en la que dicho compuesto a ensayar y el agente anti-cancerígeno para el cual dicha célula cancerígena es resistente, se pondrán en presencia de dichas células HCT116/S o sus células derivadas, y después se observará la resistencia de estas células, en particular estudiando la actividad de genes de apoptosis mitocondrial, tal como la actividad de Bax y/o de Bak, o también de genes implicados en la apoptosis mitocondrial tales como los citados anteriormente.
Otros objetivos y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada siguiente, ilustrada mediante las siguientes figuras:
- la figura 1 demuestra que la línea HCT116R, resistente al oxaliplatino, no expresa la proteína Bax;
- las figuras 2A a 2D demuestran que las líneas HCT116R y SW620R resisten a la inducción apoptótica tal como la provocada por el oxaliplatino en las líneas HCT116 y SW320 de origen;
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- las figuras 3A y 3B demuestran que las líneas HCT116R y SW620R resisten asimismo a la inducción apoptótica mitocondrial directa, que se puede obtener bajo el efecto de los agentes arsénico y lonidamina;
- las figuras 4A a 4C demuestran que la sensibilidad al oxaliplatino está asociada al grado de activación de Bax;
- las figuras 5A a 5E demuestran que la sensibilidad al oxaliplatino está asociada al grado de activación de Bak.
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Implementación del modelo experimental
Los estudios se han realizado "in vitro" sobre unas líneas celulares de cáncer colorrectal (CCR) obtenidas de la colección internacional gestionada en los Estados Unidos (ATCC) y re-clonadas en laboratorio. Estas líneas están referenciadas, en particular por el Instituto Americano de investigación sobre el cáncer (NCI/NIH), como estándares para la evaluación farmacológica de las drogas anti-tumorales.
A partir de estas líneas, sensibles al efecto citotóxico del oxaliplatino, los inventores han aislado unas líneas derivadas capaces de resistir específicamente al oxaliplatino (y no a los demás medicamentos que son el cisplatino y el irinotecán), exponiendo estas células a unas concentraciones crecientes de oxaliplatino, en un esquema adaptado a la adquisición de la resistencia. Los resultados presentados en la solicitud se refieren a las líneas de origen, HCT116 y SW620, así como a sus derivadas HCT116R (denominada asimismo a continuación HCT116/R) y SW620R (denominada asimismo a continuación SW620/R), respectivamente 70 y 20 veces más resistentes que las líneas de
origen.
Haciendo referencia a la línea referenciada ATCC HCT116, dos líneas se describen así en el ejemplo 1 siguiente:
-
la línea denominada HCT116, que se denomina HCT116/S en el ejemplo 2, procede de una sub-clonación de la línea salvaje HCT116 del ATCC (con el fin de asegurarse de la clonalidad de estas células). Esta línea HCT116/S se depositó el 16 de junio de 2003, con el número: I-3051, en la Colección Nacional de Cultivos de Microorganismos (CNCM) del instituto Pasteur, Paris, Francia, según las disposiciones del tratado de Budapest, de acuerdo con la norma 6.1;
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la línea denominada HCT116R o HCT116/R, que se denomina HCT116/R2 en el ejemplo 2, se deriva de la línea HCT116 después de la adquisición de resistencia al oxaliplatino y de la clonación (corresponde al clon 70 veces más resistente que la línea sensible de referencia HCT116/S).
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En el ejemplo 2, se describen otras tres variantes celulares. Se trata
-
de la línea HCT116/R1 derivada de la línea HCT116 después de la adquisición de resistencia al oxaliplatino y de la clonación (que corresponde a un clon 30 veces más resistente que la línea sensible de referencia HCT116/S),
-
de la variante HCT116/Rev1 derivada de la línea HCT116/R1 después del cultivo en ausencia de oxaliplatino durante 6 meses.
Esta variante se caracteriza por un retorno al nivel inicial de sensibilidad (sensibilidad al oxaliplatino comparable a HCT116/S),
-
de la variante HCT116/Rev2 derivada de la línea HCT116/R2 después del cultivo en ausencia de oxaliplatino durante 15 meses.
Esta variante se caracteriza por una pérdida sólo parcial de resistencia al oxaliplatino (la variante HCT116/ Rev2 es 16 veces más resistente que la línea HCT116/S).
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Las líneas HCT116/R1 y Rev1 no son portadoras de la mutación homocigoto del gen Bax identificada sobre HCT116/R2 (controlado mediante secuenciación de la región que contiene los codones 38 a 41). El nivel de expresión de Bax es equivalente para HCT116/S, R1 y Rev1. La variante HCT116/Rev2 conserva la mutación homocigoto identificada sobre HCT116/R2 así como la ausencia de expresión de Bax característica de esta mutación.
Ejemplo 1 Resistencia al oxaliplatino de las líneas HCT116R y SW62R derivadas de las líneas CCR HCT116 y SW620, y resultados TABLA 1 Las líneas HCT116R y SW620R derivadas de las líneas CCR HCT116 y SW620 son específicamente resistentes al oxaliplatino
1
La tabla 1 muestra que las líneas HCT116R y SW620R son aproximadamente 70 veces y 20 veces más resistentes al oxaliplatino que las líneas de las cuales se derivan. Presentan muy poca o ninguna resistencia cruzada al cisplatino y al irinotecán. Su resistencia es por lo tanto específica del oxaliplatino.
El trabajo se ha llevado a cabo en paralelo sobre dos modelos celulares de fondos genéticos diferentes de manera que se pueda reforzar el significado de los resultados observados; así, la línea SW620 procede de una metástasis y posee una proteína reguladora p53 mutada mientras que la línea HCT116 procede de un tumor primitivo de inestabilidad microsatélite y posee una proteína p53 salvaje. La observación de la alteración de la apoptosis mitocondrial asociada al fenotipo resistente (véase más adelante), en dos contextos celulares diferentes, permite generalizar los resultados y por lo tanto aportan una fuerte probabilidad de su impacto médico.
Exploración del modelo experimental
Las demostraciones esenciales han sido aportadas sobre estas dos líneas distintas, de manera que se corrobora el carácter universal de la invención. Algunos estudios complementarios se han limitado a la línea HCT116 y a su derivada HCT116R.
Siendo los mecanismos moleculares de resistencia al oxaliplatino de las células CCR desconocidos, los inventores han estudiado comparativamente la expresión génica de los fenotipos sensible y resistente en el modelo HCT116 (análisis de transcriptoma). Los inventores han conseguido identificar un descenso marcado del porcentaje de ARN mensajeros de ciertos genes relacionados con la apoptosis, en particular del gen Bax implicado en la vía denominada "Apoptosis mitocondrial" (AM).
Estas observaciones han sido reforzadas mediante el análisis bioquímico (la inmuno-huella señala la desaparición de la expresión de la proteína Bax) y mediante la secuenciación del gen Bax (en la línea HCT116R, una mutación homocigoto del gen Bax suprime su expresión).
Figura 1:
La figura 1 muestra que la línea HCT116R no expresa la proteína Bax, con o sin tratamiento con oxaliplatino, mientras que la línea HCT116 de origen la expresa sin ningún tratamiento y la sobre-expresa después del tratamiento mediante oxaliplatino. Una secuenciación ha demostrado que la línea HCT116R es mutante homocigoto (deleción de una desoxiguanosina) en una región del gen Bax que contiene una serie de 8 desoxiguanosinas (codones 38 a 41), lo que impide su expresión por desplazamiento del marco de lectura. Siendo la línea HCT116 de origen heterocigoto G8/G7, ésta expresa por lo tanto normalmente el gen Bax.
Leyenda de la figura 1: detección de Bax mediante transferencia western en ausencia, o bajo el efecto, de un tratamiento con oxaliplatino en el modelo HCT116. Las células están no tratadas o tratadas mediante oxaliplatino a razón de 15 \muM durante 48h (o 50 \muM durante 24h) antes de la preparación de los lisados celulares. La expresión de la tubulina se usa como control de depósitos proteicos equivalentes.
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Los inventores han enfocado los trabajos sobre el estudio funcional de esta vía, en relación con la resistencia al oxaliplatino. Los principales resultados obtenidos son los siguientes:
-
en un primer tiempo, los inventores han demostrado que las líneas HCT116R y SW620R, en comparación con las líneas de origen, son resistentes a la inducción de apoptosis por el oxaliplatino. Los inventores han verificado asimismo sobre el modelo HCT116 que esta resistencia a la apoptosis está específicamente desarrollada frente al oxaliplatino, puesto que la línea HCT116R sigue siendo sensible a la inducción de apoptosis por otro medicamento anti-CCR (el irinotecán) cuyo mecanismo de acción es diferente.
Figuras 2A a 2D:
Las figuras 2A a 2D muestran que las líneas HCT116R y SW620R resisten a la inducción de apoptosis por el oxaliplatino. Esta resistencia se ha desarrollado específicamente frente al oxaliplatino: la línea HCT116R no resiste a la inducción apoptótica provocada por un medicamento anti-CCR en el modo de acción diferente, el irinotecán (véanse las figuras 2A, 2B, 2D). La resistencia a la inducción de apoptosis por oxaliplatino, observada por citofluorometría después del marcado por anexina V, se confirma por el defecto de activación de la caspasa 3 (figura 2C).
Leyenda de las figuras 2A a 2D: las células HCT116 (y R) y SW620 (y R) son tratadas durante 48 horas previamente a la determinación del grado de apoptosis, mediante oxaliplatino (figuras 2A y 2B) u otro medicamento anti-CCR, el irinotecán para las células HCT116 y HCT116R (figura 2D). Se realiza un control sin contacto con ningún medicamento (Co). El grado de apoptosis se determina entonces en citofluorometría usando el marcado por anexina V. Independientemente, la activación de la proteína efectora de apoptosis caspasa 3 se ha evaluado en las células HCT116 y HCT116R después del tratamiento durante 24 horas con el oxaliplatino con el fin de validar la entrada en apoptosis de las células tal como se observa mediante citofluorometría (figura 2C).
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En un segundo tiempo, los inventores han demostrado que la resistencia a la apoptosis inducida por oxaliplatino de las líneas HCT116R y SW620R se acompaña de una resistencia a la inducción de la apoptosis por dos agentes químicos conocidos por ser unos activadores directos de AM (trióxido de arsénico y lonidamina).
Figuras 3A y 3B:
Las figuras 3A y 3B muestran que las líneas HCT116R y SW620R son resistentes a la inducción apoptótica bajo el efecto de los activadores directos de AM que son el arsénico y la lonidamina.
Leyenda de las figuras 3A y 3B: las células HCT116 (y R) y SW620 (y R) son tratadas previamente a la determinación del grado de apoptosis durante 24 horas mediante el trióxido de arsénico (As), la lonidamina (LND) o se dejan sin ningún tratamiento (control, Co). El grado de apoptosis se determina entonces en citofluorometría después del marcado con el colorante "Mitocapture" que fluorece de forma diferente en las células apoptóticas y las células intactas (en relación con la integridad mitocondrial).
Los inventores han demostrado así que unas alteraciones genéticas, bioquímicas y funcionales de la apoptosis están asociadas a la resistencia al oxaliplatino. Se refieren a dos líneas celulares de CCR seleccionadas separadamente por su resistencia específica al oxaliplatino. La pertinencia de esta selección está validada por las siguientes características:
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La adquisición de resistencia al oxaliplatino es específica puesto que no se acompaña de una adquisición de resistencia al cisplatino (molécula emparentada y que presenta muy frecuentemente una resistencia cruzada al oxaliplatino) o al irinotecán (otra molécula indicada en el tratamiento del CCR como alternativa del oxaliplatino o en asociación).
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La resistencia al oxaliplatino, así como las alteraciones funcionales (resistencia a la apoptosis) se observan para una concentración de oxaliplatino equivalente al pico plasmático en el ser humano durante los tratamientos.
Los inventores han demostrado que la resistencia a la apoptosis se ejerce a nivel mitocondrial. Esto se demuestra en particular mediante unos ensayos con unos inductores directos de la AM. Estas alteraciones son por lo tanto unos marcadores diagnósticos de la resistencia de los cánceres colorrectales al oxaliplatino. Además, es probable que la modulación farmacológica de la vía de la AM permita restaurar la totalidad o parte de la sensibilidad de los CCR al oxaliplatino. Los inventores han verificado en efecto, mediante un estudio de varios meses de seguimiento de las líneas celulares derivadas, que su fenotipo de resistencia es reversible espontáneamente en ausencia de presión farmacológica (= cultivo celular sin oxaliplatino). Esta reversibilidad, total o parcial según los casos, permite prever una reversión bajo el efecto de una sustancia que contraría o que esquiva los mecanismos de resistencia en el seno de la AM.
Los inventores han desarrollado además la purificación de mitocondrias a partir de líneas sensibles y resistentes con el fin de aislar y ensayar los supuestos efectores de la resistencia (tal como el PTPC), así como unos agentes de bloqueo de estos efectores (ARN antisentido, sustancias ya conocidas para bloquear un mecanismo fisiológico a nivel de la AM, etc.). La invención se refiere asimismo a la realización de transferencias de gen que restaura el fenotipo de sensibilidad al oxaliplatino, y de procedimientos de cribado de nuevas entidades químicas que permiten contrariar o esquivar la resistencia, a partir de los efectores como dianas y de bancos de sustancias químicas como fuentes.
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Ejemplo 2 Activación de Bax y de Bak Activación de Bax
Bax está presente en las células en dos formas: una forma latente (inactiva) y una forma activa que participa en el proceso apoptótico.
El nivel global de expresión de Bax es equivalente para las líneas HCT116/S, HCT116/R1 y HCT116/Rev1. La exposición al oxaliplatino induce una sobreexpresión de Bax. Siendo todavía esta sobreexpresión comparable en el conjunto de estas líneas, los inventores han intentado saber si el grado de activación de Bax podía dar cuenta de la respuesta de las células al oxaliplatino o si definitivamente Bax, tomado separadamente, no podía ser sistemáticamente asociado a la sensibilidad al oxaliplatino.
Figuras 4A a 4C: Sensibilidad al oxaliplatino asociado al grado de activación de Bax.
Leyenda de las figuras 4A a 4C: Detección de la activación de Bax por un anticuerpo específico de la conformación activa de Bax y análisis intracelular por citometría de flujo. Las células se fijan, se permeabilizan y después se incuban con el anticuerpo específico de la conformación activa de Bax. Por último, la revelación se lleva a cabo mediante la incubación del anticuerpo secundario acoplado al FITC. El marcado de las células no tratadas está representado por la curva en trazo negro delgado. El de las células tratadas (12, 24 ó 48 horas con 15 uM de oxaliplatino) está representado por las curvas en trazo negro grueso. La aparición de células altamente marcadas (curvas en trazo negro grueso desplazadas a la derecha) demuestra la activación de Bax. El experimento ha sido reproducido tres veces y ha permitido obtener unos resultados comparables.
Los inventores han demostrado con la ayuda de las figuras 4A a 4C que el estado de resistencia o sensibilidad de las células al oxaliplatino está estrechamente correlacionado con el grado de activación de Bax. La activación está disminuida y retrasada en la línea resistente HCT116/R1 (figura 4B) con relación a la línea sensible HCT116/S (figura 4A). El retorno al estado de sensibilidad del inversor HCT116/Rev1 (figura 4C) se acompaña del retorno a una activación precoz de Bax.
Activación de Bak
La molécula pro-apoptótica Bak desempeña una función preponderante al mismo título que Bax en la apoptosis mediada por la permeabilización mitocondrial. Estas dos moléculas parecen tener unas funciones muy próximas y a veces redundantes. Por lo tanto, los inventores han intentado asimismo saber si existía una relación entre el nivel de activación de Bak y una respuesta al oxaliplatino sobre el conjunto de las líneas, incluso para las líneas HCT116/R2 y Rev2 mutadas sobre Bax.
Figuras 5A a 5E: Sensibilidad al oxaliplatino asociada al grado de activación de Bak.
Leyendas de las figuras 5A a 5E: Detección de la activación de Bak por un anticuerpo específico de la conformación activa de Bak y análisis intracelular mediante citometría de flujo. Las células se fijan, se permeabilizan y después se incuban con el anticuerpo específico de la conformación activa de Bax. Por último, la revelación se lleva a cabo mediante la incubación del anticuerpo secundario acoplado al FITC. El marcado de las células no tratadas se representa mediante la curva en trazo negro fino. El de las células tratadas (12, 24 ó 48 horas con 15 uM de oxaliplatino) está representado por las curvas en trazo negro grueso. La aparición de células altamente marcadas (curvas en trazo negro grueso desplazadas a la derecha) demuestra la activación de Bax. Este experimento se ha reproducido dos veces.
Los inventores han demostrado con la ayuda de las figuras 5A a 5E que la activación de Bak como respuesta al tratamiento por el oxaliplatino está retrasada sobre las líneas resistentes HCT116/R1 (figura 5B) y HCT116/R2 (figura 5C). Los inversores Rev1 (figura 5D) y Rev2 (figura 5E) vuelven a encontrar el nivel de acción de Bak de la línea sensible HCT116/S (figura 5A). Así como para Bax, la activación de Bak está estrechamente correlacionada con la respuesta de las células al oxaliplatino.
En conclusión, una co-activación de Bax y de Bak se puede observar en respuesta al oxaliplatino. La activación precoz de Bax y de Bak está asociada al estado de sensibilidad de las células al oxaliplatino.

Claims (11)

1. Procedimiento de detección in vitro de la resistencia de células cancerígenas a un tratamiento con oxaliplatino, caracterizado porque comprende la medición de la alteración de la apoptosis mitocondrial de células cancerígenas tratadas o que pueden o que deben ser tratadas con oxaliplatino, comprendiendo esta medición por lo menos la medición de la expresión del gen de apoptosis mitocondrial que codifica para la proteína Bax.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el cáncer es un cáncer tratado con oxaliplatino, en particular un cáncer colorrectal, un cáncer de ovarios, un cáncer de las células germinales, un cáncer de pulmón, un cáncer de las vías digestivas, un cáncer de próstata, un cáncer de páncreas, un cáncer de intestino delgado, un cáncer de estómago.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende la medición de los ARNm transcritos del gen Bax de apoptosis mitocondrial.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende la medición de la cantidad y/o de la actividad de la proteína Bax de apoptosis mitocondrial en las células cancerígenas.
5. Procedimiento de detección in vitro de la resistencia de células cancerígenas a un tratamiento con oxaliplatino, caracterizado porque comprende la detección de por lo menos una mutación indicadora de una apoptosis mitocondrial deficiente en caso de tratamiento con oxaliplatino en una región del gen Bax que contiene una serie de 8 desoxiguaninas.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende:
a)
determinar el nivel de expresión de por lo menos el gen Bax de apoptosis mitocondrial, sobre unas células cancerígenas extraídas de un paciente;
b)
comparar el nivel medido con una muestra de control de células no resistentes al oxaliplatino.
7. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende la puesta en contacto de las células cancerígenas con un anticuerpo capaz de reconocer la proteína Bax de apoptosis mitocondrial o uno de sus fragmentos biológicamente activos, y la demostración del complejo antígeno-anticuerpo eventualmente formado.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque usa una secuencia cebador o sonda específica del gen Bax de apoptosis mitocondrial.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende:
a)
aislar eventualmente el ADN mitocondrial a partir de la muestra biológica a examinar, u obtener un ADNc a partir del ARN de la muestra biológica o de ADN genómico;
b)
amplificar específicamente el ADN de a) con la ayuda del cebador de amplificación específico del gen Bax de apoptosis mitocondrial.
10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende:
a)
poner en contacto una sonda nucleotídica del gen Bax de apoptosis mitocondrial con la muestra biológica analizada, habiendo sido previamente el ácido nucleico de la muestra, llegado el caso, hecho accesible a la hibridación, en unas condiciones que permiten la hibridación de la sonda y del ácido nucleico de la muestra;
b)
poner en evidencia el híbrido eventualmente formado.
11. Procedimiento de selección in vitro de compuestos inhibidores de la resistencia de células cancerígenas al oxaliplatino, caracterizado porque comprende:
a)
añadir por lo menos un compuesto candidato a unas células cancerígenas resistentes al oxaliplatino;
b)
comparar el nivel de expresión del gen Bax de apoptosis mitocondrial en presencia y en ausencia del compuesto;
c)
deducir el efecto anti-resistencia cuando el nivel de expresión del gen Bax es superior después de la adición del compuesto.
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