17
19. TERAPIILE MOLECULARE ŢINTITE În ultimile două decade, cercetarea în domeniul biologiei celulare a condus la o creştere enormă a informaţiilor cu privire la evenimentele moleculare care conduc la dezvoltarea cancerului. Interferarea unor căi specifice moleculare prin care celulele canceroase supravieţuiesc oferă avantajul atractiv a unor terapii anticancer specifice fără toxicitatea chimioterapiei asupra ţesuturilor normale. Terapiile moleculare ţimtite ale cancerului sunt medicaţii sau substanţe care blochează creşterea şi diseminarea canceruluii interferând molecule specifice implicate în creşterea şi progresia cancerului. Deoarece aceste molecule sunt denumite şi moleculeţintite, terapiile anticancerioase de acest tip sunt denumite „terapii moleculare ţintite” (targeted therapies) deoarece vizează mecanisme celulare mai specifice şi mai puţin nocive pentru celula normală. Termenul de terapie moleculară ţintită ( molcular targeted therapy) desemnează o nouă clasă din ce în ce mai numeroasă de agenţi care ţintesc specific mecanismele moleculare ale celulei canceroase precum: căile biologice de semnal, expresia genelor, reglarea creşterii, controlul ciclului celular, proteinle, apoptoza şi angiogeneza. Aceste terapii nu sunt în general curative şi sunt asociate cu dezvoltarea rezistenţei. Aceasta a condus la eforturi de asociere cu agenţii chimioterapici convenţionali pentru a capitaliza eficacitaea acestora (1). Clasificarea ţintelor moleculare Actual, există un număr în continuă creştere de „ţinte moleculare”, împărţite în funcţie de proprităţile genetice sau funcţionale incluzând produsele: genelor activate, translocaţii, factori de creştere şi receptori, căi de semnal de transducţie aberante, căile apoptozei, factori care controlează angiogeneza, miromediul tumoral, proteine dereglate, mecanisme de reparare a ADN şi mecanism epigenetice aberante. Clasficarea acestor medicaţii este foarte dificilă, iar dinamica o face susceptibilă la mofificări frecvente. Cele mai promiţătore ţinte moleculare sunt cele care singure sunt responsabile pentru susţinerea creşterii tumorale şi supravieţuirii. Agenţii care inhibă potenţial şi selectiv aceste ţinte critice sunt susceptibile să prezinte un impact major clinic. Practic, medicaţia moleculară vizează evinemente biologice precum: 1) Semnalizarea celulară factorii de creştere şi tirozikinazele factorilor de creştere receptorilor factorilor de creştere; oncogene şi şi farnesyl-transferaza; proteine ale ciclului celular ( ciclina d1) proteinkinazele ( PKC, PKA MAPK); COX-2 2) Apoptoza Mdm2 Bcl-2 3) Transcripţia genelor Decetilarea histonelor ADN- metiltransferaza 4) Angiogeneza şi metastazarea Factorii agiogenetici şi receptorii acestora ( VEGF, vascular endotelial de crestere, receptorul factorului endotelial de crestere VEGFR- vascular endotelial groth factor receptor). Proliferarea celulelor ndoteliale; Metaloproteinaze (2). Categoriile de medicaţii moleculare mai frevent utilizate actual includ: 1. molecule mici inhibitorii tirozinkinazici ( TKI) şi inhibitorii multikinazici, 2. blocarea semnalelor de transducţie cu anticorpi monoclonali,

Terapii Moleculare in Cancer

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Terapii Moleculare in Cancer

19. TERAPIILE MOLECULARE ŢINTITE În ultimile două decade, cercetarea în domeniul biologiei celulare a condus la o creştere enormă a informaţiilor cu privire la evenimentele moleculare care conduc la dezvoltarea cancerului. Interferarea unor căi specifice moleculare prin care celulele canceroase supravieţuiesc oferă avantajul atractiv a unor terapii anticancer specifice fără toxicitatea chimioterapiei asupra ţesuturilor normale. Terapiile moleculare ţimtite ale cancerului sunt medicaţii sau substanţe care blochează creşterea şi diseminarea canceruluii interferând molecule specifice implicate în creşterea şi progresia cancerului. Deoarece aceste molecule sunt denumite şi molecule–ţintite, terapiile anticancerioase de acest tip sunt denumite „terapii moleculare ţintite” (targeted therapies) deoarece vizează mecanisme celulare mai specifice şi mai puţin nocive pentru celula normală.

Termenul de terapie moleculară ţintită ( molcular targeted therapy) desemnează o nouă clasă din ce în ce mai numeroasă de agenţi care ţintesc specific mecanismele moleculare ale celulei canceroase precum: căile biologice de semnal, expresia genelor, reglarea creşterii, controlul ciclului celular, proteinle, apoptoza şi angiogeneza. Aceste terapii nu sunt în general curative şi sunt asociate cu dezvoltarea rezistenţei. Aceasta a condus la eforturi de asociere cu agenţii chimioterapici convenţionali pentru a capitaliza eficacitaea acestora (1). Clasificarea ţintelor moleculare Actual, există un număr în continuă creştere de „ţinte moleculare”, împărţite în funcţie de proprităţile genetice sau funcţionale incluzând produsele: genelor activate, translocaţii, factori de creştere şi receptori, căi de semnal de transducţie aberante, căile apoptozei, factori care controlează angiogeneza, miromediul tumoral, proteine dereglate, mecanisme de reparare a ADN şi mecanism epigenetice aberante. Clasficarea acestor medicaţii este foarte dificilă, iar dinamica o face susceptibilă la mofificări frecvente. Cele mai promiţătore ţinte moleculare sunt cele care singure sunt responsabile pentru susţinerea creşterii tumorale şi supravieţuirii. Agenţii care inhibă potenţial şi selectiv aceste ţinte critice sunt susceptibile să prezinte un impact major clinic.

Practic, medicaţia moleculară vizează evinemente biologice precum: 1) Semnalizarea celulară

• factorii de creştere şi tirozikinazele factorilor de creştere receptorilor factorilor de creştere; • oncogene şi şi farnesyl-transferaza; • proteine ale ciclului celular ( ciclina d1) • proteinkinazele ( PKC, PKA MAPK); • COX-2

2) Apoptoza • Mdm2 • Bcl-2

3) Transcripţia genelor • Decetilarea histonelor • ADN- metiltransferaza

4) Angiogeneza şi metastazarea • Factorii agiogenetici şi receptorii acestora ( VEGF, vascular endotelial de crestere, receptorul

factorului endotelial de crestere VEGFR- vascular endotelial groth factor receptor). • Proliferarea celulelor ndoteliale; • Metaloproteinaze (2).

Categoriile de medicaţii moleculare mai frevent utilizate actual includ: 1. molecule mici inhibitorii tirozinkinazici ( TKI) şi inhibitorii multikinazici, 2. blocarea semnalelor de transducţie cu anticorpi monoclonali,

Page 2: Terapii Moleculare in Cancer

3. inhibitorii angiogenezei 4. inhibitorii proteosomici, 5. inhibitorii histon-deacetilazei şi agenţii de demetilare- terapia epigenetică 6. agenţi de diferenţiere 7. strategii de terapie genică şi vaccinuri (3).

Ţinta ideală trebuie să prezinte proprietăţi precum:

• Prezenţă frecventă pe celulele canceroase • Expresie diferenţiată sau funcţionare diferenţială pe ţesuturile tumorale versus ţesuturile

netumorale ale gazdei • Specifică pentru celulele canceroase • Relaţie cauzală cu viabilitatea celulelor tumorale, progresia tumorală sau ambele. • Implicare in mai multe aspecte ale căilor carcinogenezei • Măsurabil pentru diagnosticul materialului tumoral

Medicaţia moleculară în cancer I. Semnalizarea celulară - Medicaţii care blochează semnalele induse via tirozin-kinaze 1. Molecule mici- inhibitorii receptorilor tirozinkinazici (blocarea receptorului factorilor de creştere membranari) Fosforilarea tirozinkinazelor este un mecanism central de control al semnalizării celulare conducând la: proliferare, migrare şi diferenţiere. Familia de enzime care controlează fosforilarea tirozinelor sunt tirozinkinazele (TK) şi protein-tirozinkinazele. Receptorii factorilor de creştere epidermali (EGFR-cunoscuţi şi ca HER-1 sau erb-B1) sunt membrii familiei ErbB de receptori glicoproteici transmembranari. Receptorul factorului de creştere epidermal (EGFR) constă dintr-un ligant (domeniu de legare) extracelular, unul transmembranar şi un domeniu intracelular cu o regiune tirozinkinazică (TK). Liganzii cunoscuţi pentru EGFR includ factorul de creştere epidermal (EGF), factorul de transformare alfa (TGF-α) şi amfiregulina. După cuplarea cu ligantul, EGFR formează homodimeri sau heterodimeri cu alţi membrii ai familiilor de receptori rezultând activarea TK şi activarea secundară a căilor de semnal intracelular. Activarea acestor semnale provoacă în aval (downstream) evenimente precum: inhibarea apoptozei şi promovarea creşterii tumorale, proliferarea, invazia, metastazarea şi angiogeneza. Alterarea sau creşterea expresei a EGFR în tumorile solide (ex. tumori mamare, bronho-pulmonare, etc) este asociată cu un pronostic nefavorabil. Receptorii factorilor de creştere epidermali (EGFR) sunt o familie de receptori tirozinkinazici care includ EGFR/Erb1, Her-2/ErbB2, HER -3/ErbB3 şi HER-4/ErbB-4/ErbB4; aceşti receptori sunt frecvent exprimaţi sau activaţi în tumorile solide. Când sunt activaţi de un ligant solubil extracelular receptorii EGFR iniţiază o cascadă de semnale intracelulare care care controlează funcţii variate celulare precum promovarea diviziunii celulare şi inhibarea apoptozei. Blocarea activării EGFR se poate efectua fie prin blocarea domeniului–ligant extracelular prin anticorpi monoclonali (ex. trastuzumab, cetuximab, panitumumab, lapatinib), fie utilizând inhibitorii tirozinkinazici ( TKI), molecule „mici”, active oral care inactivează regiunea TK a domeniului intracelular al EGFR( erlotinib, gefitinib). Anticorpii (desemnaţi cu sufixul „mab”) acţionează extracelular, prezintă specificitate înaltă, acţionează prin blocarea interacţiunii ligand-receptor atât prin legarea de ligand cât şi prin blocarea receptorului, necesită administrare intravenoasă. Moleculele mici ( desemnate cu sufixul „ib”), interacţionează direct cu domeniul kinazic intracelular, acţionând ca inhibitori competitivi ai legării de ATP, sunt disponibili în forme orale:

Page 3: Terapii Moleculare in Cancer

Erlotinib (Tarceva®) este o moleculă mică, inhibitor tirozinkinazic ce blochează EGFR. Erlotinib a fost aprobat în tratamentul cancerelor bronhopulmonare non-microcelulare local avansate sau metastatice rezistente la chimioterapie (beneficiile cetuximab sunt independente de statusul K-ras şi numărul copiilor genice ale EGFR) şi în tratamentul cancerelor pancreatice local-avansate nerezecabile sau metastatice, în linia a II-a şi a III-a de tratament. Gena K-ras codifică guanozintrifosfatul care funcţionează ca activator a protein-kinazei mitogen-activatoare de semnal în aval pentru EGFR. Mutaţiile K-ras în multiple tipuri tumorale (ex. colon, bronho-pulmonar) sunt asociate cu un pronostic nefavorabil. Studiile actuale au demonstrat că Erlotinib, este activ la pacienţii cu amplificare sau activarea mutaţională a EGFR şi în cancerul de pancreas metastatic. Doza iniţială este de 400mg/m² în ziua 1 şi apoi 250mg/m² zi ulterior. Gefitinib (Iressa®, ZD-1839®) inhibă selectiv activitatea tirozin-kinazică a EGFR şi consecutiv blochează creşterea celulară (doza 250mg/zi). Este indicat în cancerul bronho-pulmonar non-microcelular care exprimă mutaţii ale EGFR după eşecul chimioterapei cu săruri de platină şi docetaxel şi alte carcinoame care exprimă EGFR. Reacţiile adverse sunt: rash acneiform, eritem multiform, piele uscată, diaree, greaţă vărsături, emeză, anorexie, prurit. Diareea apărută în timpul tratamentului este doză-limitantă şi poate impune oprirea administrării. Lapatinib (Tykerb® , Tyverb®) este un inhibitor reversibil de tirozin-kinază atât pe receptorul ErbB1 cât şi pe ErbB2 (Her2/neu) cu administrare orală, cu indicaţii în cancerul mamar avansat refractar care supraexprimă proteina Her-2. şi este în eşec după terapia cu trastuzumab, ca agent unic sau în asociaţie cu letrozol sau cu capecitabină. Doza: 1) 1500 mg p.o. zilnic în monoterapie, şi 1250 mg p.o. zilnic în asocierea cu alţi agenţi (capecitabină). Efecte secundare frecvente: diareea, eritrodisestezia palmo-plantară (sindromul mână-picior) (3). Canertinib este un inhibitor tiroyinkinayic a EGFR, erb-B2şi erb-B3 teastat actual în tratamentul cancerelor bbronho-pulmonare non-microcelulare avansate ( 2,3,4).

Inhibitorii multitirozinkinazici

Blocarea oncogenei c-kit şi bcr-abl

Translocaţia specifică între cromozomii 9 şi 22 ( cromozomul Philadelphia, Ph t(9:22) fuzionează genele BCR şi ABL conducând la o proteină himerică ce este o tirozinkinază activă ce dirijează proliferarea necontrolată a celulelor mature din leucemia mieloidă cronică ( LMC).Inhibitorii eficace ai kinazelor BCR-ABL include următoarele molecule:

Imatinib ( Imatinib mesilat, Glivec®, STI-571) este un inhibitor competitiv a mai multe tirozinkinaze între care Abl, PDGFR-α şi PDGFR-β şi c-kit ( CD117 care este un receptor pentru factori de creştere granulocitară). Imatinib reprezintă standardul în tratamentul leucemiei mieloide cronice, acţionând prin blocarea proteinei BCR-ABL codată de catre genele fuzionate Bcr-Abl ale cromosomului Ph. Studiile pe termen lung au arătat o supravieţuire de aproximativ 90% la 5 ani la pacienţii cu LMC care urmează tratament cu Imatinib. Această moleculă este aprobată şi în tratamentul tumorilor gastrointestinale stromale (GIST); 85% dintre GIST prezintă mutaţii active ale c-Kit ( CD 117) în doza zilnică de 400-800mg. Efecte secundare acute sunt: febră, frison, congestie nazală, diaree, astenie; efectele cronice: anorexie, astenie, pierdere ponderală şi depresie; neutropenie şi trombocitopenie numai la doze mari, toxicitatea cardiacă inclusiv

Page 4: Terapii Moleculare in Cancer

isuficienţa cardiacă congestivă şi aritmia apare este raraă şi întodeauna reversibilă. Indicaţii Imatinib în tumorile solide:

a. Tratamentul pacienţilor adulţi cu tumori stromale gastro-intestinale (GIST) maligne inoperabile şi/sau metastatice cu Kit (CD 117) pozitiv.

b. Tratamentul adjuvant al pacienţilor adulţi cu risc mare de recidivă sau metastazare, în urma rezecţiei tumorilor GIST cu c-Kit (CD117) pozitiv. Pacienţilor cu risc mic sau foarte mic de recidivă nu trebuie să li se administreze tratament adjuvant.

c. Tratamentul pacienţilor adulţi cu dermatofibrosarcom protuberans inoperabil şi recidivant şi/sau metastatic, care nu sunt eligibili pentru tratamentul chirurgical.

Dasatinib prezintă efecte inhibitorii pentru BCR-ABL ca şi pentru alte tirozinkinaze. Această moleculă este de 325 de ori mai potentă ca imatinib împotriva ABL şi este activă împotriva mutaţiilor BCR-ABL imatinib –rezistente.

Nilotinib (Tasigna® ) este un derivat structural al imatinib modificat, inhibitor multi TK, inclusiv BCR-ABL. pentru a ameliora afinitatea de legare şi afinitatea pentru BCR-ABL deaproximativ 30 de ori, cu menţineraactivităţii similare cu imatinib împotriva PDGFR şi c-Kit. Indicaţia este semnalată după eşecul terapiei cu imatinib la pacienţii cu leuceie mieloidă cronică în faza cronică, accelerată sau blastică în eşec după terapia cu imatinib ( rezistenţă sau intoleranţă).

Bosutinib este un inhibitor al BCR-ABL şi SFK cu activitate inhibitorie minimă asupra PDGFR şi c-Kit. Studiile de fază II au sugerat că acesta este activ la pacienţii cu LMC în faza cronică în eşec după terapia cu imatinib cu avantajul unei toxicităţi ( mielosupresie şi pleurezie) atribuite efectelor „of target”mai reduse (3,4).

Neratinib este un inhibitor dual al receptorilor tirozinkinazici erbB1, erbB2 ( HER2), erb B4 cu activitate potenţială antineoplazică şi administrare orală. Neratinib se leagă ireversibil de receptorul HER-2, reducând autofosforilarea în celule prin ţintirea reziduluui de cisteină cu inhibarea semnalului de transducţie în aval şi căilor de reglare ale ciclului celular şi blocarea celulei în faza de sinteză ADN, G1-S. Neratinib inhibă şi kinaza receptorului factorului de creştere epidermal ( EGFR) şi proliferarea în celulele EGFR dependente. Activitatea antitumorală este testată actual în cancerul mamar avansat sau metastatic trastuzumab-rezistent tratat prealabil cu trastuzumab, antracicline şi taxani şi în alte tumori solide care prezintă nivele de ErbB-2 apreciată imunohistochimic la intensitatea de colorare 2+ sau 3+.

Canertinib este un inhibitor tirozinkinazic de EGFR, erb-B2, erb B3 testat actual în tratamentul cancerrelor bronho-pulmonare nonmicrocelulare ( 2,3,4).

Crizotinib, este un inhibitor tirozinkinazic care blochează proteina numită ALK sau kinaza limfomului anaplazic. Blocarea ALK cu crizotinib poate opri creşterea celule dar este activ numai în cancerele care exprimă proteina. Circa 4-5% din pacienţii cu cancere bronho-pulmonare nonmicrocelulare; prezintă supraexpresia proteinei ALK.

Mutaţia genei BRAF

Vemurafenib ţinteşte mutaţia V600E a genei BRAF la pacienţii cu melanom malign metastatic care prezintă acest tip de mutaţie (40-60%) care nu apare în celulele normale. Pacienţi cu melanom malign metastatic cu mutaţia identificată la acest nivel prezintă o

Page 5: Terapii Moleculare in Cancer

supravieţuire generală de 84% la cei trtaţi cu vemurafenib faţă de 64% la cei trataţi cu dacarbazină.

Blocarea receptorului Her-2/neu prin anticorpi monoclonali Trastuzumab (Herceptin®) este un anticorp monoclonal umanizat care se leagă de domeniul extracelular al receptorul 2 al factorului de creştere epidermal (proteina ErbB2); HER-2 este un receptor cu activitate tirozinkinazică exprimat în nivele crescute pe anumite tipuri de cancer mamar şi alte tipuri de cancer. Mecanismul excat de acţiune al trastuzumab nu este exact cunoscut dar se pare că blocând HER-2 pe suprafaţa celulei tumorale previne transmiterea semnalelor de creştere HER-2 dependente. Receptorul HER 2/neu este exprimat în 20-30% din cancerele mamare, cu efecte de stimulare a creşterii tumorale şi a potenţialului metastatic. Curent, trastuzumab este aprobat pentru tratamentul pacientelor cu cancere mamare metastaice HER2 pozitive, fie ca monoterapie sau în asociaţie cu chimioterapia şi ca terapie adjuvantă în stadiile precoce d cancer mamar HER2 pozitive după chirurgie, chimioterapie sau radioterapie. Trastuzumab este eficace şi în tratamentul adenocarcinoamelor gastrice sau de joncţiune gastro-esofagianămetastazate asociaţie cu chimioterapia. Toxicitatea terapiei anti-HER-2 este în general redusă. SE menţionează cardiotoxicitatea. Administrarea anticorpilor monoclonali este asociată cu hipotensiune şi dispnee. Riscul de anafilaxie creşte odată cu repetarea dozelor, ceea ce impune necesitatea unei testări prealabile i.v. Panitumimab ( Vectibix®), anticorp monoclonal ( IgG2) care se legă de domeniul extrcelular al receptorului factorului de creştere epidermal (EGFR) prevenind activarea sa. Aceasta determină blocarea cascadei de semnal biologic intracelular dependente de acest receptor; de asemenea, activează calea complementului determinând citotoxocitatea celulară mediată de anticorpi ( ADCC). Este aprobat pentru tratamentul cancerului de colon metastatic EGFR pozitiv, refractar la pacienţii cu oncogena K-ras non-mutantă (wilde type). Este indicat în tratamenntul cancerului colo-rectal metastatic care exprimă EGFR care este în progresie după tratamentele cu fluoropirimidine, oxaliplatin, şi irinotecan. Doza recomandată este de 6mg/Kgc la fiecare 14 zile.Toxicitate: grad 3-4 ( mai mult de 1% faţă de control): astenie, durere abdominală diaree, constipaţie, vomosmente, hipomagneziemie, efecte cutant ( eritem acneiform, dermatită, priit, descuamaţie, exfoliere, rash, fisuri), pronikie.

Pertuzumab este un anticorp monoclonal care inhibă direct dimerizarea receptorului Her-2/neu, un pan Her-2 inhibitor ( independent de nivelul de expresie a Her2) în tratamentul cancerelor mamare rezistente la trastuzumab şi lapatinib (5,6).

Cetuximab (Erbitux®) este un anticorp monoclonal himeric ( uman/şoarece) tip IgG1care are ca ţintă domeniul extracelularal receptorului factorului de creştere epidermal prin tehnologia ADN-ului recombinant. Cetuximab este indicat pentru tratamentul pacienţilor cu cancer colorectal metastatic care prezintă gena K-ras de tip sălbatic wild type) şi care exprimă EGFR, în asociere cu chimioterapie, în tratamentul pacienţilor cu cancer cu celule scuamoase al capului şi gâtului : a) în asociere cu radioterapia pentru boala avansată local şi b) în asociere cu chimioterapia pe bază de platină pentru boala recurentă şi/sau metastatică. Este activ şi în tratamentul cancerelor bronho-pulmonare non-microcelulare scuamocelulare avansate, în asociere cu chimioterapia, în linia I-a de tratament. În toate indicaţiile, Erbitux se administrează o dată pe săptămână. Doza iniţială utilizată este de 400 mg / m² de suprafaţă corporală. Fiecare dintre dozele săptămânale ulterioare este de câte 250 mg cetuximab pe m².Toxicitatea include: posibil rash cutanat acneic sever care este în general reversibil după

Page 6: Terapii Moleculare in Cancer

tratament şi poate fi asociat cu un bun răspuns la terapie. De asemenea, poate determina reacţii acute la momentul perfuzei (febră, frison, urticarie prurit, rash, hipotensiune, bronhospasm, dispnee, wheezing, angioedem şi stop cardiac; din acest motiv pretratamentul cu antihistaminice (difenilhidramina) este standard; ale efecte secundare mai rare pot fi: fotosensibilizare, hipomagnezimie şi foarte rar toxicitate tardivă pulmonară şi cardiacă (2,3,4). Inhibitorii Src Familia Src constă dintr-un grup de kinaze de receptor nontirozinkinazici şi include: Src, Lyn, Hck, Yes. Aceste kinaze sunt critic implicate îi diverse procese celulare critice precum: supravieţuirea celulară, proliferarea, motilitatea, adeziunea şi transformarea. Creşterea sau activarea constitutivă a Src ca şi supraexpresia asociată carcinogenezei sunt frecvent observate în tumorile epiteliale, în special carcinoamele de colon, sân, bronho-pulmonare şi cele pancreatice. Activarea familei kinazelor Src determină progresia tumorală, invazia şi metastazarea prin creşterea migraţiei şi invaziei, promovând creşterea celulară şi supravieţuirea prin reglarea expresei moleculelor proangiogenetice. Astfel, au fost dezvoltaţi inhibitorii selectivi ai Src în terapia cancerului. Dasatinib (AP23846), este un inhibitor potent a familei Src de inhibitori tirozinkinazici care reduce factoruil de creştere endotelială şi expresia interleukin-8 în tumorile umane solide inhibând procesul procesul angiogenetic. Inhibitorul dasatinib este utilizat aprobat în tratamentul leucemiei cronice mieloide şi leucemiei limfoblastice cu cromozon Ph + şi , posibil GIST ( a se vedea terapia antiangiogenetică). Modulatorii transmiterii (transducţei) semnalului: blocarea căilor semnalului de transducţie Sunt caracterizate două căi de transmitere a semnalului provenit de la factoriide creştee prin intermediul receptorilor transmembranari:

• calea Ras-Raf-MEK-MAPK • calea P13K-Akt-TOR.

Calea Ras-Raf-MEK-MAPK - Inhibiţia tirozin kinazelor Raf Calea raf/ mitogen extracelular kinaza ( MEK)/ kinaza extracelulară de semnal ( ERK) este supraactivată în diferite cancere incluzând: tiroida, hepatocarcinomul, pancreatic, colorectal, ovarian, prostată, mamar, renal, bronho-pulmonar, LAM, melanom. Odată ce ligantul extracelular precum TGF-α, EGF, VEGF şi PDGF-α se leagă de receptorul respectiv, calea Raf/MEK/ ERK este activată. Această cale transmite semnale de la suprafaţa celulei prin autofosforilare către nucleu. Calea Raf/MEK/ERK este implicată în reglarea proliferării, diferenţierii, supravieţuirii şi angiogenezei, metastazării şi aderării. Isoforme diferse de Raf există iar sorafenib a demonstrat efecte inhibitorii asupra kinazelor Raf. Calea P13K-Akt-mTOR joacă un rol central în diferite funcţii celulare precum: supravieţuirea, proliferarea,creşterea celulară, motilitatea şi neovascularizaţia, progresia în ciclul celular. Inhibitorii m-TOR sunt cei mai studiaţi. Hiperactivarea aberantă este frecvent selectată în cursul tumorigenezei şi determină bazele pentru terapia

molecular inhibitorie. Akt funcţionează ca un nod cardinal spre care converg semnalele în aval implicând receptorii tirozinkinazici bine

cunoscuţi precum receptorii: HER-2, VEGF, c-Kit PDGF şi IGF-1. Aceşti receptri recrutează P13-K şi subsevent Akt la nivelul membranei. Akt activat promovează supravieţuirea prin inhibarea transcripţiei sau activarea proteinelor proapoptotice (ex. p53, Bad şi caspaza-9). Akt reglează progresia în ciclul celular stimulând sinteza protinelor şi creşterea celulară via activarea căii m-TOR.

Analogii rapamicinei ( temserolimus, everolimus) inhibă serintoninkinaza care reprezintă ţinta rapamicinei la mamifere (3,4,7).

Page 7: Terapii Moleculare in Cancer

Inhibitorii mTOR Mamalian target of rapamycin ( mTOR) este o proteinkinază care regleză sinteza unor

proteine variate necesare pentru progresia celulei în ciclul celular, proliferare, angiogeneză şi supravieţuire. Inhibitorii mTOR care au fost evaluaţi până în prezent în terapia cancerului includ: temserolimus (Torisel®), everolimus (Afinitory®) şi ridaforlimus.

Calea rapamicinei (mamalian target of rapamycin, m-TOR), este o serin kinază polipeptidică, ce face parte din

calea de transmisie P13K-Akt, o proteină reglatorie în cancere care recunoaşte semnalele de stres: depleţia de nutrimenţi şi energie, stresul hipoxic şi oxidativ şi semnalele de proliferare şi supravieţuire. Semnalizarea via mTOR este efectuată prin fosforilarea substratului p70 ribozomal S6 kinaza şi factorul iniţiator 4E din celulele eucariote ce permite iniţierea procesului de translaţie în sinteza proteinelor. M-TOR este un activator a factorului indus de hipoxie 1α (HIF-1α) care acţionează ca un cofactor de transcripţie ce activează un număr de aşa numite „ gene induse de hipoxie” precum: VEGF, receptorul factorului de creştere derivat din plachete (PDGF), transportorii de glucoză, factoru deee transformare alfa ( TGFα) şi eritropoietină. Kinazele m-TOR controlează căile angiogenezei via HIF. Activarea HIF apare de asemenea ca rezultat a mutaţiilor la nivelul genei supresoare von Hippel Lindau (VHL), anomaliilor de hipermetilare ( prezente în 80% din cazurie de cancer renal. Căile de activare ale m-TOR şi m-TOR însuşi este implicat într-o varietate de neoplazii umane ceea ce îl face atractiv ca ţintă terapeutică. O altă ţintă terapeutică este rapamicina (mamalian target of rapamycin-mTOR), o serin treoninkinază care este activată de reglatorii Akt şi reglează sinteza proteinelor pe baza apotului nutritiv.

Temserolimus este un derivat de rapamicinei ce formează un complex cu FKBT-12 ce inhibă m-TOR. Temserolimus este un exemplu de inhibitor RTK nonreceptor.

mTOR reprezintă o ţintă ideală pentru terapia cancerului deoarece acţionează în aval de căile de semnal ce acţionează ca reglator central a creşterii celulare prin inducerea sintezei proeinelor esenţiale pentru controlul proliferării celulare, a metabolismului celular şi angiogenezei. Inhibitorii mTOR sunt actua evaluaţi în numeroase tipuri de cancer fie ca monoterapie fie în asociaţie cu alţi agenţi anticanceroşi.

Temserolimus ( Torisel®) este indicat în tratamentul de prima linie a cancerelor renale cu

celule clare şi fără celule clare metastatice, la pacienţii cu factori de risc nefavorabil. Este indicat în tratamentul cancerelor renale cu celule clare şi non clare metastatice. Doza

recomandată este de 25 mg i.v. săptămânal. Efecte secundare sunt: -hematologice: anemia şi trombocitopenia sunt comune. -digestive: anorexie, greţuri, vărsături, diaree. -cutaneo-mucoase: mucozite, rash maculopapular, acnee, modificări trofice ale unghiilor. -imunologice şi reacţii la locul injectării. -alte efecte: astenie, hiperglicemie, hipofosfatemie, hipertrigliceridemie, dispee, alterarea

gustului. Everolimus (Afinitory®) este un inhibitor mTOR care se leagă de receptorul intracelularFKBP12. Complexul everolimus-FKBP12 interacţionează cu mTOR inhibând evenimentele de semnal în aval precum inhibarea proliferării într-o varietate de tumori solide precum canceru renal metastatic rezistent la terapiile cu inhibitorii tirozinkinazici. Este apobat în tratamentul cancerului renal metastatic fie după eşecul terapiilor cu sunitinib şi sorafenib, fie după tratamentul cu anti-VEGF; de asemenea a fost studiat în tratamentul cancerelor de sân şi bronho-pulmonar. Ridaforlimus (MK-8669) este testat actual în tratamentul sarcoamelor de părţi moi, cancerul mamar şi variate alte hemopatii maligne. (8,9).

Inhibitorii Ras/Raf/MAPK- inhibitorii farnesil-transferazei (FTI) Calea numită Raf/ MEK/ ERK a fost prima cascadă MAP care a fost definită şi cea mai cunoscută ca implicată într-o largă varietate de funcţii celulare precum: proliferarea celulară,

Page 8: Terapii Moleculare in Cancer

blocare ciclulu celular, diferenţierea terminală şi aoptoza. Activarea proteinelor la nivelul membranei celulare conduce la activarea prin fosforilare proteinelor RAF, MEK şi ERK formând un sistem de cascadă determinând modificări în transcripţia, metabolismul şi remanierea citoscheletului în interiorul celulei. Această cale este un important mediatr a prolifrării celular şi angiogenezei. Inhibitorii farnesiltransferazei ( FTI) au fost dezvoltaţi pntru a preveni legara covalentă a grupului farnesil de familia de proteine RAS. Tipifarnib ( R115777) este un analog de imidazol chinolonă cu administrare orală ce acţionează ca un inhibitor selectiv potent a farnesiltansferază. Molecula manifestă acţiune ihibitorie asupra mai multor tumori umane precum:cancerul mamar, bronho-pulmonar cu celule nonmicrocelular şi microcelular, carcinomul pancreatic, leucemia mieloidă cronică şi sindromul mielodisplazic. Lonafarnib ( SCF 66336) este un inhibior al farnesil-transferazei, component nonpepetidodomimetic care acţionează ca un agent activ mai ales în hemopatiile maligne. Şi cancerele bronho-pulmonare non-microcelulare . Inhibitorii căii PARP Poli (ADP-riboza) polimeraze ( PARP) sunt o familie de enzime de reparare a ADN, bine conservate filogenetic, cea mai bine reprezentată fiind PARP-1, o enzimă nucleară asociată ADN care este activată de ruptura lanţurilor de ADN. PARP-1 joacă un rol-cheie în repararea leziunilor monocatenare ale ADN prin procesul de excizie a bazelor-perechi. Dovezi recente au demonstrat că liniile celulare cu defecte ale genelor BRCA-1 şi BRCA-2 sunt sensibile exclusiv la inhibarea PARP comparativ cu celulele cu BRCA nativ ( wilde-type) sau liniile celulare homeozigote. Aceasta este datorată faptului că leziunile monocatenare ale ADN se acumulează după inhibarea PARP ceea ce determină etalarea „furcilor” de ADN şi apariţia de rupturi duble ADN (DSB) în cursul fazei S a ciclului celular.Aceste leziuni ar trebui normal reparate prin recombinare omologă dar care este dependentă de funcţionalitatea BRCA. Funcţia genelor BRCA este pierdută într-o proprţie semnificativă de cancere prin mecanisme epigenetice ca şi prin mutaţii ereditare, crescând populaţia de celule potenţial sensibile la tratamentul cu inhibitorii PARP. AG014699 este un inhibitor triciclic a PARP-1 şi PARP-2, şi primul inhibitor PARP care a fost testat în studii de fază I şi II la pacienţii cu cancer mamar şi ovarian cu mutaţii cunoscute ale BRCA-1 sau BRCA-2. Un alt inhibitor AYD2281 (KU-0059436) a fost testat în studii de fază I şi II în tratamenttul cancerelor mamare ( triplu negative, cu mutaţii ale genelor BRCA) şi în cancerele ovariene, inclusiv cele rezistente la chimioterapia cu săruri de platină (8,9). II. Angiogeneza Prevenind şi inhibând dezvoltarea neovascularizaţiei tumorale necesară pentru creşterea şi metastazarea tumorală, inhibitorii de angiogeneză oferă o abordare promiţătoare pentru noile terapii anticanceroase. Inhibitorii angiogenezei Angiogeneza reprezintă un proces complex, multistadial, cu rol esenţial în creşterea şi metastazarea tumorilor. Receptorul factorului de creştere a celulei endoteliale (VEGFR) joacă un rol central în proliferarea, migrarea şi supravieţuirea celulelor endoteliale. Blocarea la nivel intracelular al VEGFR-1, -2, -3 poate reprezenta o abordare eficientă în ceea ce priveşte inhibarea angiogenezei. Semnalele induse de PDGFR-β în pericite permite maturarea, menţinerea şi supravieţuirea vaselor constituite. În prezent, sunt disponibile medicaţii ce blochează funcţia VEGFR şi PDGFR, iar efectele clinice au au arătat că aceşti receptori reprezintă ţinte terapeutice importante. Inhibitorii VEGF şi VEGFR

Page 9: Terapii Moleculare in Cancer

Bevacizumab (Avastin®)- leagă factorul de creştere endotelial vascular blocând interacţiunea cu receptorii de la suprafaţa celulelor endoteliale. Este inhibată, astfel, proliferarea celulelor endoteliale şi formarea de vase noi, respectiv creşterea tumorală şi metastazarea. Se utilizează în tratamentul carcinoame de colon, rect metastatice, sân şi cancerele bronho-pulmonare. Dozele recomandate: 5 mg/kg i.v. o dată la fiecare două săptămâni doza în cancerele de colon metastatice şi 10 mg/kg/corp în cancerele bronho-pulmonare. Efecte secundare: la 4% dintre pacienţi apare perforaţia gastrică cu potenţial fatal. Îngreunarea procesului de vindecare poate duce, rar, la dehiscenţe anastomotice. Administrarea se face la cel puţin 28 de zile dupa o intrevenţie chirurgicală majoră. De asemenea, chirurgia ulterioară trebuie să ţină cont de rata de acumulare de 2,8 si timpul de înjumătăţire de 20 de zile. În cancerele bronhopulmonare non-microcelulare poate apărea hemoptizia severă, in unele cazuri fatală, mai ales în cancerele scuamoase. Se recomandă monitorizarea tensiunii arteriale la fiecare 2-3 săptămâni datorită riscului de hipertensiune arterială. De asemenea, se recomandă monitorizarea proteinuriei.

Indicaţii: - cancer mamar stadiu IV, in linia I de tratament - cancer bronho-pulmonar non-microcelular avansat, inoperabil, metastazat sau

recurent, in linia I de tratament - cancer colorectalmetastazat în linia I si a II-a de tratament - cancer renal metastazat in linia I de tratament

Sunitinib (Sutent®, Sunitinib malate) este un inhibitor oral de tirozin-kinaze multiple precum: VEGFR 1-3, PDGFR alfa şi beta, c-Kit, Flt-3, CSF-1R şi Ret, determinând blocarea proliferării celulare şi a angiogenezei. Se recomandă în tratamentul de linia I-a la pacienţii cu cancere renale metastatice şi la pacienţii cu tumori gastro-intestinale stromale (GIST) la pacienţii cu progresie sau intoleranţă la imatinib. Doza: 50 mg p.o. zilnic timp de 4 săptămâni urmată de o pauză de 2 săptămâni adaptări ale dozei în funcţie de tolerabilitate (±12,5 mg/zi). Indicatii: în tratamentul carcinomul renal avansat şi/sau metastatic, tumorile gastro-intestinalale stromale (GIST) dupa eşecul terapiei cu Imatinib datorită rezistenţei sau intoleranţei în tumori nerezecabile si/sau metastazate. Sorafenib (Nexavar®)- inhibă ţinte multiple tirozin-kinaze şi serin/treonin kinaze din celulele şi vasele tumorale incluzând: 1-3, Raf-1 ( c-Raf), RET, CSF 1R, şi factorii proangiogenetici TK (VEGFR-2/3 şi PDGFR-ß), determinând o descreştere a proliferării celulare şi a angiogenezei. Sorafenib prelungeşte supravieţuirea la pacienţii cu carcinom renal şi prelungeşte intervalul liber de boală la pacienţii trataţi în prima linie cu sunitinib. Sorafenib este activ în tumorile gastro/intestinale stromale c-Kit pozitive, rezistente la imatinib. Doza utilizată: 400 mg p.o. zilnic fară mâncare sau cu o masă cu un conţinut moderat de lipide. Creşte riscul sângerării; prelungeşte timpul de protrombină la pacienţii care folosesc warfarină. Indicatii: carcinomul hepato-celular (CHC), local avansat/metastazat, clasa Child-Pugh A si B, carcinomul renal avansat şi /sau metastatic. Efectele secundare:- hematologice: limfopenia este comună; anemia, neutropenia şi

trombocitopenia sunt ocazionale. Numeroase evenimente hemoragice sunt comune dar rar ameninţă viaţa pacientului.- digestive: diaree, greaţă, vărsături, anorexie şi constipaţie. Pot apărea creşteri al amilazei, lipazei şi ale transaminazelor; pancreatita este rară; efecte cutaneo-mucoase: sindromul mână-picior şi alopecia sunt comune (30%, respectiv 27%).Ocazional apare pruritul.

- alte efecte: hipertensiune arterială, fatigabilitate, neuropatie senzitivă, hipofosfatemie.

Pacienţii sub tratament cu sorafenib trebuie supravegheaţi prin valorile tensionale.

Page 10: Terapii Moleculare in Cancer

Vatalanib ( PTK787/ZK 222584) este un inhibitor tirozinkinazic selectiv oral al VEGF-1, -2 şi -3, iar în concentraţii mari inhibă de asemenea alte tirozinkinaze precum PDGFR şi KIT. Joacă un rol în tratamentul cancerului de colon metstatic în asociaţie cu chimioterapia de linia I-a ( ex. FOLFOX4). Prezintă activitate şi în tumorile gastro-intestinale stromale ( GIST) rezistente la imatinib.

Vandetanib ( Zactima, ZD6474) este un inhibitor oral TK care ţinteşte căile inhibitorii tirozinkinazici dependenţi de VEGFR , EGFR şi RET de care depinde proliferarea celulară şi supravieţuirea. Determină rezultate în curajante în tratamentul canceror bronho-pulmonare non-microcelulare. Utilizat în cancerul bronh-pulmonar nonmicrocelular avansat în doze de100 la 300mg /zi ameliorează progresia fără boală.

Dasatinib (Spraycel®) –inhibitor tirozin-kinazic cu ţintă multplă afectând kinazele: BCR-ABL, familia SRC, c-KIT, EPHA2, şi PDGFR-ß; se leagă de domeniul atât activ cât şi inactiv al domeniului kinazei ABL. Dasatinib este un inhibitor oral activ a mai multor molecule kinaze-semnal, incluzând familia de membrilor Src, PDGFR, KIT, şi BCR –ABL, aprobat în tratamentul leucemiei cronice mieloide şi leucemiei limfoblastice cu cromozon Ph + şi , posibil GIST. Este indicat în tratamentul fazei accelerate a leucemiei mieloide cronice (LMC) sau în faza blastică rezistentă sau cu inoleranţă la terapiile anterioare la terapiile anterioare inclusiv imatinib; se recomandă de asemenea în lucemiile acute limfoide (LAL) cromozon Philadelphia cromozon-pozitiv rezistente sau intolerante la tratamentele anterioare. Toxicitate: Frecvent: mielosupresia, retenţie lichidiană/edeme, greţuri, vărsături, diaree, durere abdominală, cefalee, hemoragie, durere toracică, aritmia, astenie, pirexie, rash, prurit, mucosită, constipaţie, mialgie, dispnee, tuse, infecţie şi neuropatie; ocazional: insuficienţa cardiacă congestivă, pericardită lichidiană, edem pulmonar, ascită, neutropenie febrilă, tulburări electrolitice, creşterea transaminazelor, rar: prelungirea intervalului QT, creşterea bilirubinei.

Pazopanib (Votrient) este un inhibitor tirozinkinazica al VEGFR, PDGFR, şi c-kit antineoplazică. Pazopanib inhibă selectv receptorul factoruluii de creştere vascular (VEGF-1,-2 şi -3), c-kit şi receptorul factrului de creştere derivat din plachete (PDGF), ceea ce determină inhibarea angiogenezei în tumorile cu aceşti receptori supraexprimaţi. Pazopanib este indicat în tratamentul cancerului renal metastatic rezistent la tratamentul cu alte citokine şi cancerul ovarian rezistent la chimioterapia cu săruri de platină. Efectele adverse cele mai frecvente sunt: diareea, astenia, modificarea culorii părului, greţuri şi hipertensiune. Pazopanib prezintă o incidenţă redusă a sindromului mână-picior ( 10%), rash cutanat (12%), hemoragie (9%) şi mucozită (5%).

Tivozanib – este un inhibitor a VEGF în curs de studiu în cancerele renle metastazate. Axitinib ( AG-013736) este un inhibitor disponibil oral potent a tirozinkinazei VEGF ca şi a PDGFR şi KIT. Axitinib inhibă citokina VEGF şi factorul derivat din plachete ( PDGF) exercitând un efect antiangiogenetic. Axitinib a demonstrat activitate la pacienţii cu cancere renale metastatice refractare la terapia cu citokine, precum şi în cancere tiroidiene avansate, cancer pancreatic, bronho-pulmonar non-microcelular şi cancer mamar. Cediranib (AZD2171) inhibitor oral de a trei receptori VEGF, cu efecte de normalizare a vascularizaţiei în glioblastoamele recidivate; a demonstrat rezultate încurajatoare şi în cancerele bronho-pulmonare microcelulare (small cell ) şi în cancerele colo-rectale metastatice în asociaţie cu chimioterapia (FOLFOX).(1).

Page 11: Terapii Moleculare in Cancer

Motesanib este o moleculă mică care acţionează ca inhibitor de VEGF-1, -2 şi 3, PDGF şi receptorul factorului de creştere a celulei stem. Este o moleculă în curs de studiu ( fază II) în asociaţie cu pacllitaxel şi bevacizumab la pacientele cu cancer mamar metastatic.

Tabel 1. Terapiile ţintite de uz curent în clinică

Medicament Anticorp/ moleculă mică

Ţinta proteică (tipul ţintei celulare)

Indicaţie

Trastuzumab (Herceptin)

Anticorp HER2 (ErbB2) Cancerul mamar metastatic HER2+

Imatinib (Glivec) Moleculă mică Bcr-Abl (celule leucemice) c-Kit (epiteliul tumoral)

Leucemia cronică mieloidă GIST

Erlotinib (Tarceva) Moleculă mică EGFR (epiteliul tumoral) Cancerul bronhopulmonar chemorezistent

Cetuxiamab (Erbitux) Anticorp EGFR (epiteliul tumoral) Cancerul colorectal chemorezistent

Bevacizumab (Avastin) Anticorp VEGF (celule endoteliale) Cancerul de colon metastatic

Sorafenib (Nexavar) Moleculă mică VEGF (celule endoteliale) PDGFR (pericite) c-Raf (epiteliul tumoral)

Carcinomul renal avansat

Sunitinib (Sutent) Moleculă mică VEGF (celule endoteliale) PDGFR (pericite) c-Kit (celule tumorale)

GIST rezistente la imatinib Carcinomul renal avansat

Talidomida (Thalidomid)- agent cu proprietăţi angiogenetice şi imunomodulatorii. (tablete de 50mg.), primul din seria de agenţi numiţi imunomodulatori, este aprobat în tratamentul mielomului multiplu refractar, carcinomului renal cu celule clare metastatic şi glioamelor maligne; utilizat şi în tratamentul caşexei datorită proprietăţilor moderate anabolizante şi de stimulare a apetitului. Toxicitate: riscul istoric de teratogenicitate reclamă monitoriizarea strânsă a tratamentului, astenia, toxicitatea neurologică sunt cele mai importante; rash, mielosupresia şi cefalea sunt puţin frecvente. A doua generaţie de agenţi imunomodulatori includ lenalidomid aprobat în tratamentul sindromului mielodisplazic cu deleţia 5q- şi a mielomului multiplu. Alte malignităţi limfoide cu celule B ( leucemia mieloidă cronică) şi pomalidomid. Mecanismele de acţiune antitumorală rămân vag cunoscute. Este posibil ca activitatea antitumorală a lenalidomid să fie mediată prin activarea unor căi proapoptotice şi inhibarea unor citokine cu rol cheie în supravieţuire precum TNF-α, IL-6, IL-8 şi VEGF, citokine care favorizează spravieţuirea, proliferarea şi rezistenţa celulelor tumorale la tratament (7,8,9). III. Inhibitorii proteozomului

Sistemele intracelulare de proteoliză recunosc şi distrug proteinele care sunt îndosariate defectuos, lanţurile proteice neansamblate şi proteinele reglatorii cu viaţă scurtă. Calea proteozom-ubicvitinei este principalul mecanism prin care are loc catabolismul proteinelor din citozol şi nucleu la mamifere. Joacă un rol critic în degradare proteinelor implicate în controlul ciclului celular şi a creşterii tumorale. Dereglarea degradării acestor

Page 12: Terapii Moleculare in Cancer

proteine poate determina un efect profund asupra creşterii celulare şi conduc celulele spre apoptoză. Calea ubicvitin-proteosom este responsabilă pentru degradarea diverselor proteine celulare cu specificitate exclusivă ce apare ca un sistem reglator central a diverselor procese celulare cu rol în menţinerea homeostaziei celulare. Marea majoritate a proteinelor intracelulare sunt degradate pe calea numită ubicvitin-proteozom.

Când proteinele intracelulare sunt legate prin adiţie de ubicvitină acestea sunt marcate pentru degradare în peptide mici de către complexul proteosomic intracelular.

Calea proteosom-ubiquitin implică ţintirea proteolizei de proteinele intracelulare “ ubiquitin –etichetate”. Pasul cheie în acest proces este “etichetarea” ( marcarea) proteinei-ţintă pentru degradare cu o altă propteină de 76 de aminoacizi, a cărei secvenţă e aminoacizi iniţială este înalt conservată de la viemi lamamifere ( monoubicvitare). Modificarea poliubicvitinei marchează proteinele pentru distrucţie şi direcţionează complexul proteozomic 26S pentru degradare.

Proteozomul 26S este un complex proteic reglator care degradează proteinele ubicvitinate. Rolul căii ubiquitin-proteosomice este acela de a regla concentraţiile intracelulare a proteinelor specifce şi menţinerea homeostazei prin mecanisme ca: reglarea factorilor transcripţionali, a semnalelor celulare şi a apoptozei. Odată proteinele poliubicvitinate “ ţintite” pentru degradare se leagă prin legături covalente de proteozomul 26S compusă din două complexe reglatorii 19S ataşate de un cilindru proeolitic proteozomic 20S. Inhibiţia protezomului conduce la activarea a mai multor puncte-cheie (checkpoints) ale ciclului celular, în particular activarea p53 ce induce blocarea ciclului celular în G0/G1 prin acumularea unui inhibitorilor CDK , p27, p21 şi a ciclinelor A,B,D şi E şi a fatorilor de transcripţie E2F şi Rb.

Produse naturale precum lactacystin-1 (extras din Strepomyces lactacysnarius) sau epoxomicin sau ß’-epoxyketonă ţintesc specific proteozomul 20S. Dat fiind succesul inhibitorilor naturali proteozomici de a induce moartea celulară, au fost intreprinse efortri de a se descopri inhibitori proteozomici sintetici. Primul din serie a fost acidul boronic bortezomid ( PS-341, Velcade) primul inhibitor protezomic aprobat pentu uz clinic.

Bortezomib (Velcade® ) este un inhibitor reversibil al 26S (un proteosom cu activitate asemănătoare chimotripsinei ) care mediază degradarea proteică şi joacă un rol esenţial in reglarea sintezei proteice intracelulare deci în reglarea transducţiei semnalelor intracelular şi homeostazia celulei. Bortezomib inhibă reversibil prin legare noncovalentă activitatea proteosomului 26S, prevenind proteoliza şi afectând multiple cascade de semanl intracelulare care conduc în final la blocarea ( arestul) ciclului celular şi apoptoză. Este un agent care inhibă proteozomul şi astfel creşte nivelele de inhibitori ciclin-dependente ( CDK) p21 şi determiă blocarea cicluli celular în faza G2-M cu declanşarea apoptozei subsecvente. Este indicat în tratamentul mielomul multiplu rezistent la terapiile citostatice anterioare la cel puţin o linie de terapie primară, limfomul cu celule de manta la pacienţii cu cel puţin o terapie primară.

Din clasa epoxomicin, carfilozomid ( PR 171,8) este actual în curs de studiu clinic. Studiile preclinice au indicat o activitate notabilă cu CEP-18770, carfilzomib şi NPI-0052, singure sau în asociaţii într-o varietate de neoplazii precum: mielomul multiplu, limfoamele maligne non-hodkiniene, boala Hodgkin, macroglobulinemia Waldenstrom, leucemii, cancerele colorectale, pancreaticem prostată, bronho-pulmonare şi mezotelioame (9). IV. Terapii epigenetice Terapiile epigenetice se refer la utilizarea unor medicaţii cu activitate inhibitorie fie a metiltransferazei ADN (DNMT) sau a histon deacetilazei. Agenţii de demetilare

Page 13: Terapii Moleculare in Cancer

Metilarea ADN de către metiltransferaza ADN poate supresa transcripţia genelor supresoare. Inhibarea metiltransferazei în celulele maligne se poate restaura activitatea genelor supresoare native. Două modalităţi terapeutice pot fi utilizate pentru restaurarea inactivării epigenetice: (1) inhibitorii metiltransferazelor ADN (care mediază metilarea anormală a ADN şi inhibiţia histon-deacetilazelor (HDAC) care catalizează compuşi în asociere cu metilarea ADN determină represia transcriţională. Sunt doi agenţi inhibitori de DNMT: Azacitidina (Vidaza®), 5-azacitidina, un analog citozinic care se incorporează în structura ADN şi ARN inhibând ireversibil metiltransferaza ADN. Deacitabina este activă în leucemiile mieloblastice acute (LAM) şi sindroamele mielodsplazice atât prin meanisme ciotoxice direct cât şi prin hipometilare. Se administrează intravenos în sindroamele mielodisplaziceşi leucemia acută mieloidă; determină mielosupresie Alte moleule în curs de studiu sunt: 5-azacitidina, 5-fluoro, 2-deoxicitidina (în asociere cu citidin deaminaza), procainamida, hidralazina şi, recent MG98 un oligodeoxinucleotid antisens care ţinteşte direct m ARN metiltransferazei ADN (ADNMT). Dezvoltarea cu succes a 5-AC în tratamentul sindromului mielodisplazic a stimulat cercetarea altor compuşi. Decitabina (Dacogen®), 5-aza-2’-deoxicitidina, inhibitor DNMT, asemănător structural cu 5-azacitidina, care incorporarea în ADN a deoxiribozei, formă a azacitidinei, inhibă ireversibil metiltransferaza ADN. Se administrează intravenos în sindroamele mielodisplazice şi leucemia acută mieloidă; determină mielosupresie (6,7). Inhibitorii histon-deacetilazei Inhibitorii deacetilării histonelor determină re-exprimarea genelor inactvate prin procesul de acetilare. Histon acetilarea este un important organizator a expresiei genice şi este determinat de către două clase de enzime: histon acetiltransferaza ( HAT) şi histondeacetilaza ( HDAC). Alterarea procesului de acetilare a histonelor a fost implicată în dezvoltraea a mai multor malignităţi precum: cancerul gastric, colo-ecta, hepatocelular , glioblastomul multiform, leucemia şi sindromul mielodisplaziic. Au fost dezvoltaţ noi compuşi care inhibă HDAC cu activitate in vitro şi în vivo:

Familia histon-deacetilazelor (DHAC) catalizează rezidiile de lizină de pe substratele proteice incluzând histonele şi factorii de trnscripţie. Acetilarea histonelor controlează expresia unor gene relevante: gene supresore şi genele implicate în diferenţiere, proliferare şi controlul ciclului celular. Inhibiţia sau supraexpresia histon-deacetilazei în celulele cancroase conduce la blocare ciclului celular şi apoptoză. Recunoaşterea importanţei critice a histoneor în reglarea permisivităţii cromatinei a condus la studiul unor compuşi care ar putea inhiba activitatea proteinelor DHAC, facilitând acetilarea lizinelor asociată cu activarea transcripţională a genelor. Prima generaţie de inhibitori de HDAC au fost molecule mici de acizi graşi precum: butirat, butirat de arginină, fenilbutiratul de sodiu şi acidul valproic. A doua generaţie de de inhibitori de HDAC include: acizii hidroxaminici, depsipeptidele şi benzamidele. Inhibitorii HDAC includ vorinostat ( acid suberoylanilid hidroxamic), belinostat (PXD1010) şi LBH589. Depsipeptid (Romidepsin- FK228) este un dipesid cu activitate puternică de inhibiţie HDAC. MS-275 este unul dintre noii inhibitori HDAC aparţinând grupului benzamidic care se leagă de inelul cataltic de zinc; este testat în cancerele de prostată şi gliom.

Vorinostat este o histon deacetilază orală cu activitate împotriva unui spectru larg de histon-deacetilaze cu indicaţie în tratamentul limfoamelor cutanate cu celule T refractare.

Varinostat a fost primul inhibitor HDAC cu activitate în limfooamele T cutanate. Toxcitatea: astenie, diaree, greţuri şi trombocitopenie. Tetrapeptidul ciclic, romidepsin a indus răspunsuri anecdotice în limfoamele T cutanate şi în carcinoamele renale. Inhibitrii HS90 ( 17AAG) prezintă unele rezultate în tratamentul melanomului malign şi cancerele mamare. Recent, inhibitorii HDAC au demonstrat actvitate de radiosensibizare în studiile preclinice cu adenocarcinoame gastrointetinale şi tumorile gliale. Inhibitorii proteinei de şoc termic-HSP 90

Page 14: Terapii Moleculare in Cancer

Proteina de şoc termic ( Heat Shock Protein 90- HSP90) este o chaperonă moleculară responsabilă pentru menţinerea structurii şi funcţiei unei varietăţi de complexe proteice, inclusiv, între altele, Her-2 şi AKT. Mai multe proteine- client pentru Hsp90 sunt: AKT, HER2/neu, Bcr-Abl, c-KIT, EGFR şi PDGFR-α care sunt oncoproteine şi molecule-semnal importante. Ca transductori de semnal, acestea sunt ereditar instabile. Pierderea funcţiei HSP90 permite degradarea HER2 via calea ubicvitinei determină educerea expresiei HER2. HSP90 păstrează protinele semnal instabile gata dezactivat până ce sunt activate prin modificări conformaţionale prin asociaţie cu formarea de complex de transducere a semnalului. Astfel, există o singură ţintă moleculară ca un integartor central a unor căi multiple importante în cancer. HER2 este printre cele mai sensibile proteine-cliente ale Hsp90 demonstrând o degradare în decurs de 2h în experimentele celulare. Compuşi precum geladanamycin ( 17-alkilamino 17-demetoxigeldanamicin ( 17-AAG) şi 17- ( 17-DMAG) au demonstrat un efect potent inhibitor a funcţiei Hsp90 pe liniile celulare şi pe studiile animale. În studiile clinice iniţiale cu inhibitori Hsp90 precum tanespimycin KOS-1022) şi inhibitorul de generaţia a doua, alvespimycin au demonstrat activitate antitumorală, siguranţă şi tolerabilitate în asociaţie cu trastuzumab la pacientele cu cancer mamar metastatic HER-pozitive, refractare la tratamentul cu trastuzumab (3,4,6). V. Inductori de apoptoză

Agenţii care ţintesc Bcl-2

Proteinele Bcl-2 şi Bcl–xL sunt inhibitoare ale apoptozei pe cale mitocondrială, reducând eficacitatea chimioterapiei citotoxice, radioterapia şi anticorpii monoclonali. Aceştia îşi exercită acţiunea prin blocarea factorilor proapoptotici incluzând Bid şi Bax ce previn eliberarea citocromului c şi activarea caspazei. Supraexpresia Bcl-2 şi Bcl-xL este observată în numeroase tumori, incluzând maligităţile hematologice, nazofaringiene, colo-rectal, prostată şi cancer de prostată.

Oblimersen sodium ( G3139) este oligonucleotid fosforotioat care se leagă de primii şase codoni ai ARN bcl-2, scăzând concentraţia intracelulare. Acest agent ameliorează efectele chimioterapiei pe modelele de xenogrefe de cancer bronho-pulmonar şi cancer mamar.Un studiu de fază III evaluează docetaxel cu sau fără oblimersen ca terapie de linia a doua. Studiile prclinice au au demonstrat că oblimesen acţionează sinergic atât cu chimioterapia cât şi cu agenţii bioogici în limfoamele maligne nonhodgkin. Obatoclax mesylat ( Gx-15-070) blocant sintetic BH3 care blochează interacţiunea dintre bcl-2 şi bax şi dintre Mcl-1 şi bak inhibând creşterea unui spectru larg de linii celulare şi xenogrefe; este actual testat în tratamentul cancerelor bronho-pulmonare microcelulare. Prezintă toxcitate neurologică unică ( ataxie, disartrie). AT-101 este un enantiomer negativ de gassipol extras iniţial din seminţele de bumbac utilizat în mediicina tradiţională chineză la tratamentul endometriozei şi a miomului uterin.Este un blocant de bcl-2 pe domeniul BH3 care este testat actual în linia a doua de tratament a cancerelor bronho-pulmonare microcelulare ( SCLC). ABT-737 este un derivat sintetic care mimează BH3 cu afinitate crescută pentru bcl-2, bcl-xl şi bcl-w (6,7). VI. Inhibitorii cicloxigenazei 2-inhibitorii COX-2 Antiimflamatoriile nesteroidiene (AINS) au fost studiate în urmă cu mai mult de 25 de ani pe baza efectului de inhibiţie a efectului promotor a prostaglandinelor în carcinogeneză. Mai mult de40 destudii retrospetive au demonstrat efectul AINS ( în special aspirina) în reducerea cu 50% reducere a incidenţei adenoamelor şi cancerelor colo-rectale. Mecanismul prin care

Page 15: Terapii Moleculare in Cancer

intervin AINS sunt probail numeroase. Cicloxigenaza ( COX) coexistă în două isoforme COX-1 şi COX -2, care transformă acidul arahidonic într-o serie de acizi de prostanoizi bioactivi. COX-1 joacă un rol „ paznic” într-o varietatede ţesuturi iar COX-2 pot induc un răspuns la o varietate de stimului şi este frecvent întâlnită suprastimulată într-o varietate de tumori. În carcinoame se semnaleză un „tournover” crescut a fosfolipidelor membranare care sunt metabolizate la acid arahidonic la prostaglandina A2 ( PL2). COX-2, o enzimă indusă în inflamaţii şi în tumori, metabolizează acidul arahidonic la prostaglandna H2 ( PGH2). Supraexpresia COX-2 pare să fie funcţional importantă funcţional pentru progresia neoplazică. De exemplu, COX-2 este supraexprimat în circa 50% din adenoame. Inhibiţia COX-2 pe lângă scăderea sintezei prostaglandinelor în aval, conduc şi l reducre nivelului de VEGF cu efecte antiangiogenetice. Inhibitorii COX-2 (sulindac, celecoxb, rofecoxib) reduc riscul de apariţie a carcinoamelor colo-rectale. Celexoxib, un inhibitor selectiv de COX-2 administrat timp de 6 luni la pacienţii cu adenomatoză familială ( FAP) determină reducere semnificativă a numărului şi mărimiii adenoamelor intestinale. VII. Medicaţii anti- matricei extracelulară Metaloproteinazele de matrice extracelulară (MMP) sunt o familie de endopeptidaze zinc-dependente care mediază degradarea matricii extracelulare exprimată de stroma celulelor tumorale. Acestea sunt sintetizate ca zimogeni inactivi ( pro-MMP) şi activate de clivajul proteinazei. Activitatea MMP este reglată de endogen inhibitori precum: ß-macroglobulina, trombospodin-2, inhibitorii tisulari ai metaloproteinazele (TIMP) şi molecule mici cu domenii TIMP-like. MMP degradează proteinele extracelulare şi facilitează creşterea, invazia, metastazarea şi angiogeneza. MMP pot promova progresia creşterea proliferării celulare, migraţia, invazia, metstazarea şi angiogeneza. Au fost intreprinse mai multe strategii difeite de a inhiba activitatea MMP inclusiv strategii antisens ARN sau tehnologii ribozomice. Integrinele sunt un grup de receptori transmembranari care mediază interacţiunile intercelulare şi celulă matrice extracelulară. Vitaxin, anticorpul murin umanizat (LM609Mab) a fost dezvoltat pentru a inhiba interacţiunea MMP-2 cu integrina αvß3 şi deşi prezintă dezavantajul instabilităţii este studiat în triauri clinice. Cilengitide ( EMD 12191974) este un pentpeptid ciclic sintetic, moleculă mică cu rol inhibitor a integrinelor αvß3 şi αvß5 care a determinat răspuns tumoral stabil la pacienţii cu tumori maligne. Marimastat, primul inhibitor enzimtic (MMPI) cu administrare orală a fost testat în studii de fază III în: glioblastoame, cancer mamar, ovarian şi cancere bronho-pulmonare non-mirocelulare şi microcelulare; nu au fost înegistrate rezultate superioare faţă de placebo sau chimioterapia standard. În cancerul gastric avansat, marimastat a demonstrat ameliorarea supravieţuirii la 2 ani (5% versus 18%). Prinomastat, un MMPI selectiv pentru gelatinază A, stromelisin-1 şi colagenaza-3 a fost testat în cancerele bronho-pulmonare non microcelulare avansate, în asociaţie cu chimioterapia; nu demonstrat ameliorarea rezultatelor. Alţi MMPI în curs de testare în studii clinic sunt:Metastat (COL-3) Neovastat (AE941) şi BMS-275291 (3). VIII. Agenţii de diferenţiere

Agenţii de diferenţiere celulară sunt reprezentaţi de retinoizii naturali şi sintetici care pot inhiba creşterea celulară, induce diferenţierea şi declanşează apoptoza în diferite tipuri de

Page 16: Terapii Moleculare in Cancer

celule. Există două subfamilii de receptori, receptorii acidului retinoic RAR) şi receptorii X retinoizi ( RXR).

Isotretinoin (Acidul 13-cis retinoic) este un derivat retinoid de vitamina A care se legă de un receptor nuclear specific şi conduce la modificarea expresei genice. Aceasta conduce la la apoptoză sau difeenţierea numeroase linii de celulele maligne sau premaligne. Prezintă capacitatea de a reversa leucoplakia orală şi chemoprevenţia unor malignităţi aerodigestive.

Acidul retinoic (Alitretinoin®) acţionează asupra receptorilor nucleari de acid retinoic, afectând expresia genelor care controlează creşterea şi diferenţierea celulară.

Este indicat în tratamentul sarcomului cutanat Kaposi apărut la pacienţii cu SIDA Tretinoin (Acid all-trans retinoic®, t-RNA®, ATRA®, Vesanoid®, Retin-A®) se leagă

receptorul RAR, formează complexe cu proteine citosolice şi este transportat intranuclear unde se leagă specific la nivelul receptorilor de acid retinoic, interferând expresia unor gene care controlează creşterea şi diferenţierea celulară. Este indicat în inducţia remisiunii în leucemia acută promielocitară.

Bexarotene (Targretin®) este un membru al subclasei de retinoizi, înalt selectiv pe receptorul retinoid X (RXR), cu administrare orală care prezintă activitate pleotropică, incluzând efecte propapoptotice şi imunoactivatoare prin activarea RXR, şi afectează mecanismele de proliferare şi diferenţiere celulară. Bexarotene, oral, în doză de 300mg/m²/zi este indicat în: limfomul cutanat cu celule T ( mycosis funcoides/ sindronm Sezary) avansat sau refractar la prima linie de tratament (2,3,4)

IX. Celulele stem- ţinte potenţiale

În ultimii ani, o nouă ipoteză a apărut prin care clonele neoplazice sunt menţinute exclusiv printr-un procent redus de celule cu proprietăţi de celule stem. Celulele stem prezintă capacitatea de autoreânoire şi recapitularea exactă a tumorii originale. Acestea prezintă o ţintă majoră pentru leziunile genetice care conduc la dezvoltarea tumorilor solide. Existenţa celulelor stem este bine stabilită în leucemia umană. Există dovezi asupra rolului acestora în tumorile solide, cu excepţia cancerului mamar. Prezenţa celulelor tumorale iniţiatoare a fost sugerată în studiile preclinice cu tumori cerebrale, cancere de colon, adeocarcinomul pancreatic şi melanomul. Existenţa celulelor iniţiatoare în tumorile solide determină o viziune nouă asupra patogenezei tumorale umane şi stabileşte o ţintă celulară promiţătoare pentru viitoarele terapii. Legat de celulele stem, calea Hedgehog (Hh) este un sistem de transducţie a semnalului care se regăseşte la majoritatea vertebratelor şi este activă în majoritatea stadiilor embriogenezei, rolul său fiind crucial pentru dezvoltarea normală. Calea de semnal Hh rămâne inactivă la adult dar reactivarea acesteia în ţesuturile adulte conduce la dezvoltarea unor tumori precum carcinoamele bazocelulare şi meduloblatoame, carcinoamele pancreatice. La suprafaţa celulei, două proteine transmembranare sunt asociate cu reglarea căii Hh: Smoothened ( Smo) şi Patched ( PTC). Inactivarea prin mutaţii a căii Pathed sau activarea Smo conduc la activarea căii Hh. Calea Hedgehog (Hh) este o cale embrionică de semnalizare în cascadă esenţială care reglează diferenţierea celulelor stem/progenitoare, o cale critică a morfogenezei de organ, inclusiv dezvoltarea plămânilor. Smoothened (Smo) este o proteină transmembranară care este necesară activării în amonte a căii de semnal Hedgehog. Proteina Patched (PTC) este un receptor la suprafaţa celulei, care inhibă constitutiv activarea căii Hh prin inhibiţia Smo. Oricare din cei trei liganzi Patched ( Sonic, Indian şi Desert Hh) se legă şi inactivează receptorul Pathched, supresând Smo şi promovând activarea căii. Descoperirea alcaloidului vegetal cycloplamina ca antagonist potent al Smo a stimulat eforturile de a dezvolta inhibitorii înalt potenţi şi specifici a căii

Page 17: Terapii Moleculare in Cancer

Hh şi a făcut din Smo o ţintă farmacologică atractivă pentru descoperirea de molecule anticanceroase. Calea Hh a fost implicată ca un factor oncogenic în multiple tipuri de tumoricare se împart în două clase fundamental diferite. O categorie care include meduloblastomul şi carcinoamele bazo-celulare care prezintă mutaţii care inactivează căii Patched, conducând la inactivarea pe cale ligant-independentă; aceste tumori sunt sensibile la tratamentul cu inhibiorii proteinei Smo. O a doua clasă de tumori, care este reprezentată tipic de cancerul bronho-pulmonar cu celule mici (SCLC) care conservă integritatea căii, dar demonstrează stimularea pe calea ligant-dependentă care poate fi blocată prin inhibitorii Smo, în modelele preclinice. De exemplu, un procent crecut de cancere pulmonare microceiulare demonstrează activarea ligant-dependentă a căii Hh, exprimând nivele crescute de ligant Sonic Hh şi creşterea este inhibată de inhibitorii Smo. Dezvoltarea unor inhibitori sintetici ai Hh sunt în curs de testare clinică. De exemplu, molecula GDC-449, cu administrare orală este în curs de studiu în mai multe tipuri de tumori solide (1,7).

Bibliografie

1. Vandebroek A, Schrjvers D. Gene therapy. In Meestedt H, Schjvers D, Bafaloukos D, Greil R (eds): European Socoety for Medical Oncology Handbook of principles of translational reserch. Informa Healthcare 2007:121- 127.

2. Ciuleanu TE. Terapia moleculară ţintită şi alte tratamente biologice. In Nagy Viorica (ed) Principii de cancerologie generală. Curs pentru studenţi. Editura Medicală Universitară Iuliu Haţeganu Cluj-Napoca 2007: 139- 166.

3. Morgan RA. Gene therapy. In DeVita, Jr VT, Lawrence TS, Rosnberg SA, DePinho RA, Weinberg RA (eds): DeVita, Hellman, and Rosenberg’s Cancer-principles and practice of oncology.8th edition, Wolter Kluwer/Lippincott Williams& Wilkins, Philadelphia 2008: 2967- 2978.

4. Murgo AJ, Kummar S, Gutierrez M, Tomaszwski JE, Doroshow JH. Principles of molecular targeted therapy: present and future. In Abelofff MD, Armitage JO, Niederhuber JE, Kastan MB, McKenna WG (eds) Abeloff’s Clinical Oncology. Fourth Edition, Churchill Livingstone Elsevier, Phildelphia PA 2008: 485- 500.

5. Skeel RT, Khleif SN. Hanbook of cancer chemotherapy. Wolters Kluwer/Lipincott Williams / Wilkins 2011: 16-44.

6. Hladnik LM, Wils AR, Augustin KM. Principles of systemic cancer therapy: moleculary targeted therapy. In Govondan R (ed): The Washington Manual of Oncology. Second edition, Wolter Kluwer/Lippincott Williams& Wilkins, Philadelphia 2008: 33 – 46.

7. Colotta F, Mantovani A (eds) Targeted therapies in cancer. Miths or reality ? Springer „ Advances in Experimental Medcine and Biology- vol 610, 2007: 54- 88.

8. Dietel M (ed) Targeted therapies in cancer. Springer- Heilderberg, New York 2007: 75- 85. 9. Darren DW, Herbst RS, Abbruzio JL (eds) Antiangiogenetic cancer theraăy. CRC Press, London 2007: 225-

238. 10. Kaufmann HL, Walder S, Antman K (eds) Molecular targeting in oncology. Humana Press 2008: 33 -55. 11. Miron L, Sandovici I- Terapia genică în cancer. In Miron L ( ed) Oncologia generală. Ed Egal, Bacău 2000:

310- 328. 12. Mc Kinney M, Morse M. Gene therapy and immunotherapy for cancer. In: Lyman GH, Cassidy J, Bisset D,

Spence AJR, Payne M (eds). Oxford American Handbook of Oncology. Oxford University Press, New York 2009: 183-192.

13. Casciato DA. Cancer chemotherapy. In: Casciato DA (ed): Manual of clinical oncology. Sixth edition. Wolters Kluver/ LippincottWilliams & Wilkins, Philadepphia 2009: 46- 99.

14. Soria JC, Blayz JY, Spano JP, Pivot X. Added value of molecular targeted agents in oncology. Ann Oncol 2011; 22: 1703-1716.