Combinatoria de 5-fluorouracilo y cisplatino con inhibidores de colina quinasa [alfa] como nueva alternativa terapéutica en cáncer de colon y en cáncer de pulmón no microcítico

Abstract

El cáncer colorrectal (CCR) y el cáncer de pulmón suponen dos de las mayores causas de muerte por cáncer en el mundo. El 5-Fluorouracilo (5-FU) y el cisplatino son los fármacos más utilizados en quimioterapia para CCR y pulmón respectivamente. En las últimas décadas se han utilizado en combinación con otros agentes antitumorales con los que se han obtenido mejores tasas de respuesta. Sin embargo, es aún necesario el desarrollo de nuevas estrategias que ofrezcan mayor eficacia y menor toxicidad. La colina quinasa alfa (ChoKα), es una enzima que tiene un papel clave en proliferación celular y transformación celular, encontrándose sobreexpresada en diferentes tipos de tumores. Inhibidores específicos de esta enzima, como MN58b y RSM932A, presentan una potente actividad antiproliferativa y antitumoral en diferentes líneas tumorales. Como consecuencia, el RSM932A se encuentra actualmente en fase I de ensayos clínicos como nuevo agente antitumoral “primero de su clase” (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01215864). En este trabajo hemos evaluado el efecto de los inhibidores de ChoKα en combinación con 5-FU y cisplatino como nuevas alternativas en el tratamiento del CCR y cáncer de pulmón no microcítico (CPNM). La combinación de los inhibidores con el 5-FU resultó sinérgica in vitro en tres líneas tumorales derivadas de adenocarcinomas colorrectales, validándose in vivo en xenografías de ratones inmunodeprimidos. A continuación, se estudió el mecanismo molecular que explica este sinergismo, evaluando la modulación de enzimas que intervienen en el mecanismo de acción del 5-FU cuando se trata con los inhibidores de ChoKα, como la timidilato sintasa (TS), timidina quinasa (TK1), desoxiuridina trifosfatasa (dUTPasa) y ribonucleótido reductasa 2 (RRM2). La combinación de los inhibidores de ChoKα con el cisplatino también resultó sinérgica en dos líneas tumorales derivadas de CPNM in vitro, validándose in vivo en xenografías de ratones inmunodeprimidos. Dado que en pacientes con CPNM ChoKα ha sido descrita como un nuevo marcador de pronóstico, hemos evaluado la resistencia intrínseca de muestras de pacientes con CPNM a la inhibición de ChoKα, así como a otros fármacos convencionales como cisplatino. En este estudio hemos encontrado que el patrón de resistencia a fármacos convencionales es diferente al obtenido al estudiar la resistencia a la inhibición de ChoKα, validando el uso de la combinación de fármacos convencionales con inhibidores de ChoKα como una prometedora nueva alternativa de tratamiento para pacientes con este tipo de cáncer.

Colorectal and lung cancer are the major cause of cancer related deaths worldwide. 5-fluorouracil (5-FU) and cisplatin are widely used for the treatment of colorectal and lung cancer respectively but as a single-agents they render low response rates. During last decades, they have been combined with other antitumoral drugs, these combinations provide better responses. Despite the achieved improvements over the past years, the design of novel targeted and combined therapies is still necessary. Choline kinase alpha (ChoKα), a phospholipid-related enzyme that plays a role in cell proliferation and transformation, has been found overexpressed in many different tumors. ChoKα specific inhibitors, MN58b and RSM932A, have potent antitumoral activity both in vitro and in vivo against several tumor-derived cell lines. RSM932A has recently entered clinical trials (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01215864). In this work, we have evaluated the effect of ChoKα inhibitors in combination with 5-FU and cisplatin as new alternatives for the treatment of colon and lung cancer. The combination of ChoKα inhibitors with 5-FU resulted in a synergistic effect in vitro in three different human colon cancer cell lines, and in vivo against human colon xenografts in nude mice. To elucidate the mechanism of the observed synergistic effect, we examined the modulation of enzymes related with 5-FU mechanism when we treated with ChoKα inhibitors such as thymidylate synthase (TS), thymidine kinase (TK1), deoxyuridine triphosphatase (dUTPase) and ribonucleotide reductase 2 (RRM2), Moreover, cisplatin and ChoKα inhibitors combination resulted synergistic in vitro in two non small cell lung cancer (NSCLC) cell lines and was also validated in vivo against human lung xenografts, in nude mice. Since ChoKα has been described as a prognostic marker in patients with NSCLC we have evaluated intrinsic resistance in samples from NSCLC against ChoKα inhibition and other drugs used in clinic. Here, we found a resistance pattern for drugs used in conventional therapy to be different to that of ChoKα inhibition. Thus we have validated the combination therapy between conventional drugs and ChoKα inhibitors as a new approach in the treatment of patients with lung cancer.