Replanteamiento de un objetivo farmacológico contra el cáncer
La leucemia linfoblástica aguda es uno de los tipos de cáncer para los que se están probando los inhibidores de MELK. a un estudio publicado hoy (24 de marzo) en eLife. Investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) en Nueva York utilizaron CRISPR-Cas9 para eliminar el gen de la quinasa de cremallera de leucina embrionaria materna (MELK), y no encontraron ningún efecto sobre la proliferación de células cancerosas. El resultado contradice las conclusiones de estudios previos con respecto al papel de la proteína y sugiere que los fármacos inhibidores de MELK, actualmente en desarrollo preclínico y clínico, pueden estar destruyendo las células cancerosas a través de mecanismos fuera del objetivo.
“ A partir de la literatura, hay mucha evidencia de que este es un objetivo terapéutico muy adecuado,” dijo Mathieu Bollen, investigador del cáncer en la Universidad de Lovaina, Bélgica, que no participó en el estudio. “Lo que muestran aquí es que la aptitud de…
Identificado por primera vez a fines de la década de 1990, MELK se ha relacionado con varios procesos biológicos, desde la muerte celular programada hasta la neurogénesis. Los niveles de MELK suelen ser anormalmente altos en las células tumorales y varios estudios han informado que el bloqueo de la producción de la proteína mediante el ARN de interferencia (ARNi) puede detener la proliferación celular en varios tipos de cáncer. Como resultado, los inhibidores de MELK se han convertido en el foco de varios estudios preclínicos y ensayos clínicos en etapa inicial.
Fue esta investigación la que llevó al CSHL Jason Sheltzer y sus colegas a adoptar MELK. gen como control al diseñar experimentos para buscar otros genes críticos para el desarrollo del cáncer. Hubo toda esta literatura previa de que MELK era de hecho una dependencia del cáncer, dijo Sheltzer a The Scientist. Así que en nuestra concepción inicial de nuestros experimentos, teníamos a MELK como un control positivo para lo que pensamos que era una dependencia del cáncer conocida y caracterizada.
El equipo tenía la intención de eliminar varios genes caracterizados en varias líneas celulares de cáncer humano. Sin embargo, en lugar de usar ARNi, que inhibe la producción de una proteína a nivel de ARN, los investigadores aprovecharon una tecnología más moderna, el sistema de edición de genes CRISPR-Cas9, que interrumpe la expresión génica normal al introducir mutaciones en regiones específicas de ADN.
Mutar MELK usando CRISPR-Cas9, esperaba el equipo, inhibiría la proliferación, tal como lo había hecho la eliminación de MELK con RNAi. Pero no fue así.
Descubrimos que estas mutaciones no tenían ningún efecto en la viabilidad de las células cancerosas o en el crecimiento de las células cancerosas, o en varios otros fenotipos que probamos, dijo Sheltzer. Investigando más, no pudimos encontrar ninguna evidencia de que MELK fuera una dependencia del cáncer en ninguna de las 13 líneas celulares de cáncer que analizamos.
Los hallazgos son bastante sólidos, dijo Alexey. Terskikh, profesor asociado del Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys en La Jolla, California, que no participó en el trabajo, agregó que las discrepancias entre estos y los hallazgos anteriores probablemente se explican por la tendencia del ARN a introducir efectos fuera del objetivo.
Tim Mitchison, de la Escuela de Medicina de Harvard, que colaboró con científicos de Novartis en la investigación del uso de ARNi para eliminar MELK en líneas celulares de cáncer de mama, estuvo de acuerdo.
¿Me sorprende que un experimento [de ARNi], aunque lo haya hecho bien, ¿podría haber dado un resultado erróneo? No, no lo soy, dijo, señalando que se sabe que el ARNi influye en múltiples vías que pueden ser tóxicas para las células. Hay un montón de experimentos de ARNi bien hechos que, cuando se rehacen con CRISPR, dan un resultado diferente.
Pero no eran solo los resultados previos de ARNi los que necesitaban explicación. Sheltzer señaló que algunos inhibidores de MELK de molécula pequeña también han mostrado éxito en el bloqueo de la proliferación de células cancerosas, supuestamente como resultado directo de la inhibición. Para obtener más información, los investigadores crearon células cancerosas que carecían por completo de MELK y las trataron con el inhibidor de OTS167a MELK que se está evaluando en ensayos clínicos. Descubrimos que OTS167 aún era efectivo, dijo. Está matando células incluso cuando no hay MELK presente.
En un correo electrónico a The Scientist, un portavoz de OncoTherapy Science, con sede en la ciudad de Kawasaki, Japón, el desarrollador de OTS167, escribió: No estamos en posición de hacerle ningún comentario sobre el artículo de [otro] grupo.
Sheltzer dijo que el equipo ahora sospecha que OTS167, como RNAi, podría dañar las células a través de mecanismos fuera del objetivo. Esta explicación es ciertamente plausible, dijo Bollen, quien ha colaborado con investigadores de Janssen Pharmaceutica en la inhibición de MELK. Señaló dos estudios recientes con hallazgos corroborativos: uno que sugiere que OTS167 actúa sobre múltiples quinasas y otro que muestra que los ratones deficientes en MELK no tienen un fenotipo obvio para distinguirlos de los ratones de tipo salvaje.
Los resultados de el presente estudio no significan necesariamente malas noticias para OTS167. Por un lado, señaló Bollen, el papel de MELK en la célula es ciertamente complejo, y los resultados no descartan la proteína como un objetivo válido, quizás en combinación con otras, para la terapia contra el cáncer. Además, dijo Sheltzer, algunos de los medicamentos más efectivos que se usan para tratar el cáncer son muy efectivos, pero no comprendemos completamente su mecanismo.
Pero los investigadores podrían reconsiderar cómo monitorean los efectos de los medicamentos, agregó. Si los investigadores de estos ensayos clínicos utilizan la expresión de MELK como biomarcador de la sensibilidad a este fármaco, los datos que ha producido mi laboratorio sugieren que esa podría no ser la forma más eficaz de identificar quién respondería a este fármaco y quién no.
El grupo ahora está interesado en usar CRISPR para eliminar otros genes que se cree que son críticos en el cáncer, dijo Sheltzer, y agregó que aunque la técnica de edición de genes también puede producir efectos fuera del objetivo, podría proporcionar una herramienta para validar los objetivos farmacológicos antes de que las terapias pasen a los ensayos.
Mientras tanto, sin embargo, tanto Mitchison como Terskikh señalaron la importancia de reproducir los resultados de los equipos MELK in vivo y en otros laboratorios. Tengo la sensación de que este documento se considerará correcto en retrospectiva, dijo Mitchison. Pero tendrá que haber réplicas de esos experimentos. No creo que el polvo se haya asentado todavía.
A. Lin et al., La mutagénesis CRISPR/Cas9 invalida una supuesta dependencia del cáncer dirigida a ensayos clínicos en curso, eLife, doi:10.7554/eLife.24179.001, 2017.
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