Identificación y evaluación preclínica de nuevas moléculas de pequeño tamaño con actividad antitumoral en cáncer de mama dependiente de estrógenos

• Autores: Miguel Alfonso Guerra Rodríguez
• Directores de la Tesis: Carlos Borja Guerra Hernández (dir. tes.), Carlota Recio Cruz (codir. tes.), Leandro Francisco Fernández Pérez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Manuel Padrón Carrillo (presid.), Felix Lopez Blanco (secret.), Amilcar Flores Morales (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Investigación en Biomedicina por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
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  • Tesis en acceso abierto en: acceda
• Resumen

  • El cáncer de mama es la patología tumoral más frecuente y letal en mujeres a nivel global. Cerca del 70 % de los tumores mamarios diagnosticados son ER+ y dependen de los estrógenos y la interacción con sus receptores estrogénicos (ER) para crecer y sobrevivir. Su tratamiento terapéutico es de los de mejor pronóstico clínico, efectividad y supervivencia libre de enfermedad. Sin embargo, la resistencia al tratamiento antitumoral, así como los efectos adversos indeseados (quistes ováricos, cáncer de endometrio o coágulos sanguíneos) implican importantes limitaciones clínicas. Esto justifica el desarrollo de nuevos fármacos capaces de modular las actividades de los ER, al considerarse dianas terapéuticas clínicamente validadas.

    El objetivo de la presente Tesis Doctoral es la identificación y evaluación farmacológica preclínica de nuevas estructuras con propiedades antitumorales y/o antiestrogénicas con mecanismos de acción alternativos o complementarios a la terapia endocrina empleada en el tratamiento actual de referencia del cáncer de mama ER+. Para ello, se efectuó un cribado farmacológico de once quimiotecas basadas en motivos estructurales presentes en productos naturales bioactivos, identificando aquellos productos que disminuían significativamente la viabilidad de los modelos celulares de cáncer de mama estudiados. Tres de las quimiotecas (PSx, LGx y PLRx) fueron exploradas en mayor profundidad, con el objetivo de detectar compuestos con potencialidad terapéutica como moduladores o degradadores selectivos de los ER, respectivamente. Las propiedades biológicas de estos compuestos fueron evaluadas mediante un cribado farmacológico mixto (basado en el fenotipo y en la diana terapéutica del ER) y un cribado virtual de sus interacciones moleculares (docking molecular) con el ERα en cáncer de mama ER+. Se identificaron los productos líderes de cada quimioteca, se determinaron relaciones estructura-actividad y se describieron sus efectos estro- y antiestrogénicos específicos, su afinidad de unión al ERα, así como algunos de sus valores predictivos de absorción, distribución, metabolismo y excreción. Los resultados obtenidos permitieron la selección de la quimioteca de los productos PLRx, y en concreto los PLR-56 y PLR-67, como líderes para estudiar en profundidad sus características biológicas. Estos compuestos exhibieron una potente actividad antitumoral sobre diferentes estirpes de cáncer de mama y de endometrio ER+, destacando, especialmente, su efecto antiestrogénico y antiproliferativo en cultivos celulares 2D y 3D, con escasa citotoxicidad en células de mama sanas. Los efectos antiproliferativos inducidos por ambos compuestos se explicaron, parcialmente, por el bloqueo de las fases subG1 y G0/G1 del ciclo celular, con una disminución concomitante en las fases G2/S/M; y la activación de apoptosis. Los ensayos de inmunodetección de proteínas mostraron un efecto inhibidor de los productos sobre la expresión del ERα en células de cáncer de mama ER+, donde el PLR-67 incrementó los niveles de proteínas poliubiquitinadas. Estos datos se correlacionaron con la inhibición transcripcional del gen ERα tanto en cáncer de mama como de endometrio ER+, detectándose adicionalmente una inhibición de la transcripción mediada por STAT5 en cáncer de mama ER+. El PLR-56 no alteró la expresión génica de ERα, pero sí de PR e inhibió la transcripción dependiente de STAT3 en cáncer de mama ER+. Ambos productos disminuyeron la actividad enzimática fosfatasa alcalina, con un leve o nulo efecto uterotrófico, lo que resulta clínicamente relevante. Finalmente, los ensayos de combinación de ambos productos con 4-OHT demostraron potenciar su eficacia antitumoral in vitro, lo que podría permitir la reducción de las dosis empleadas en la combinación, lo que limitaría en teoría, la aparición de fenómenos de resistencia ligadas al tratamiento.

    Por tanto, esta Tesis Doctoral demuestra el éxito de la estrategia de cribado mixta, la cual ha permitido identificar nuevas entidades químicas con potencialidad antitumoral y antiestrogénica en el contexto del cáncer de mama y endometrio ER+.