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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
\newpage
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;
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
- -
- 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).
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\global\parskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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;
\newpage
- 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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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;
- -
- 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).
\vskip1.000000\baselineskip
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).
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
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.
\global\parskip0.900000\baselineskip
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).
- -
- 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:
- -
- 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).
- -
- 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.
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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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