El Imatinib Genera Cambios Complejos en las Células de Cáncer Ovárico

• AUTOR : Patel B, He Y, Yeung A y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Molecular Mechanisms of Action of Imatinib Mesylate in Human Ovarian Cancer: A Proteomic Analysis
• CITA : Cancer Genomics & Proteomics 5(3-4):137-150, May 2008
• MICRO : El tratamiento con imatinib de líneas celulares de cáncer ovárico induce cambios complejos en la expresión proteica, que alteran globalmente el ciclo, la estructura y las funciones celulares.

 

Introducción

El cáncer de ovario es frecuente, la causa más común de muerte por cáncer ginecológico y la quinta causa de muerte en las mujeres. Se presenta en 15/100 000 mujeres menores de 40 años, pero su frecuencia asciende a 50/100 000 en aquellas mayores de 70 años. El tratamiento del cáncer avanzado consiste en cirugía citorreductora y la combinación de un taxano con platino, pero a pesar de su eficacia inicial, la mayoría de las pacientes recae. En esta instancia, hay pocas alternativas terapéuticas, ya que la tasa de respuestas es baja y de corta duración.

El factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF) es un mitógeno que actúa mediante sus receptores tirosinquinasas, PDGFRalfa y PDGFRbeta. Los receptores, al unirse con el ligando, activan una vía de transmisión de señales que promueve la proliferación y supervivencia celular. En la bibliografía se ha señalado que los ovarios de pacientes con cáncer presentan una expresión diferencial de PDGF, PDGFRalfa y PDGFRbeta, y que los casos con PDGFRalfa tienen menor supervivencia global que aquellos sin este receptor.

El imatinib es un potente inhibidor de la actividad de la tirosinquinasa, utilizado en la leucemia mieloide crónica y en el tumor del estroma gastrointestinal (GIST), que actualmente se encuentra en evaluación para una serie de tumores, entre ellos, el cáncer de ovario. El imatinib, agregan los autores, inhibe el crecimiento de las células tumorales PDGFR positivas pero no de las negativas.

Los autores plantearon un estudio del perfil proteico para evaluar la respuesta de las células de cáncer ovárico al imatinib.

Materiales y métodos

Se realizaron cultivos celulares con 3 líneas celulares de cáncer de ovario, denominadas OVCAR3, OVCAR10 Y A2780, que fueron expuestas a concentraciones de imatinib de 1µM y de 10 µM. Luego se efectuó el análisis proteómico cualitativo y cuantitativo por medio de electroforesis en gel bidimensional y se procedió a la identificación proteica por espectrometría de masa. En las proteínas identificadas se procedió al análisis de las vías de señales.

Resultados

Tras exponer las distintas líneas celulares al imatinib se observó una disminución significativa del crecimiento de la cepa A2780 a 10 µM, pero ningún efecto sobre las otras líneas celulares. No se detectaron alteraciones del ciclo celular, por lo que los investigadores infirieron que el imatinib tiene efecto citostático sobre las células A2780, pero no induce apoptosis.

Se demostró expresión del receptor PDGFRalfa solamente en las células A2780. El agregado de PDGF al cultivo indujo la fosforilación del receptor tirosinaquinasa y la exposición al imatinib la inhibió.

Mediante la espectrometría de masa se identificó la expresión proteica en la línea A2780 luego de la incubación con imatinib, a 3 diferentes rangos de pH (pH 4-7, pH 5-8 y pH 6-11); se estableció un patrón proteico específico para cada uno. El número total de proteínas identificadas fue de 1 010.

Luego de la exposición al imatinib se detectó sobreexpresión de proteínas involucradas en procesos biológicos de plegado proteico, respuesta al estrés, procesos metabólicos de nucleótidos de purina, carbohidratos, aminoácidos y derivados y regulación por disminución (downregulation) de la organización celular, biogénesis y proteólisis. Por otra parte, luego del tratamiento con imatinib en las 3 líneas celulares se determinó downregulation de diversas proteínas relacionadas con procesos como detención del ciclo celular, mitosis, transducción de señales, cascada de señales intracelulares, vías secretorias, regulación negativa de nucleósidos, procesos metabólicos de nucleótidos y ácidos nucleicos y respuesta al daño del ADN. Se comprobó descenso de 6 proteínas responsables de la proliferación celular.

El análisis de las 379 proteínas expresadas diferencialmente reveló downregulation de proteínas involucradas en las vías de señalización de la insulina, del receptor de células T y de las proteinquinasas activadas por mitógenos (MAPK), mientras que se constató sobreexpresión de proteínas de las vías de la glucólisis, gluconeogénesis, metabolismo de purinas y pirimidinas, metabolismo del ácido pirúvico, fosforilación oxidativa y señalización del factor transformador de crecimiento beta, entre otros.

Además, se comprobó que el imatinib produjo cambios en las fosfatasas proteicas tipo 1 y 2. Se observó aumento de 2 a 3 veces en la concentración de las dos isoformas de la subunidad catalítica beta de la fosfatasa proteica 2A e incremento de las 3 isoformas de la subunidad reguladora alfa. La fosfatasa proteica 2A tiene una función central en la inhibición del crecimiento y división celulares y, por otra parte, estimula la apoptosis por medio de la activación de proteínas proapoptóticas e inhibición de proteínas antiapoptóticas de la familia BCL-2. Con respecto a la subunidad catalítica alfa y beta de la fosfatasa proteica 1, se evidenció downregulation de su expresión luego del tratamiento con imatinib. Esta proteína está involucrada en la regulación de varios procesos celulares (división, síntesis proteica, metabolismo del glucógeno y contractilidad muscular).

En relación con la familia de las MAPK, se detectó aumento significativo de una isoforma de la proteína MAP2K2, relacionada con la regulación de la proliferación, supervivencia y diferenciación de las células normales y una disminución parcial de otra de las proteínas de esta familia (PRKAR1A), responsable del aumento de la progresión dentro del ciclo celular, proliferación, supervivencia y cambios en la señalización de las MAPK.

El tratamiento con imatinib disminuyó la expresión de proteínas responsables de la proliferación celular, la progresión dentro del ciclo celular y la apoptosis. Las alteraciones proteicas observadas se correlacionaron con retrasos en la progresión del ciclo celular o en los procesos apoptóticos y disminución de la proliferación celular. Cabe destacar que se determinó descenso entre 2 y 4 veces de los niveles de la proteína 101 del gen de susceptibilidad tumoral, una proteína esencial en la regulación del ciclo celular, que es fundamental para la proliferación y supervivencia celular. Algunos investigadores demostraron que la inhibición de este gen lleva a las células de cáncer ovárico a la inhibición del crecimiento y la muerte celular.

Discusión y conclusiones

El objetivo de los autores fue determinar si la utilización del inhibidor de la tirosinquinasa imatinib permitiría inhibir la actividad de transducción de señales del PDGFRalfa y, en consecuencia, inhibir la proliferación de las células de cáncer de ovario. En un estudio previo se detectaron 3 diferentes tirosinquinasas (KIT, PDGFRalfa y PDGFRbeta) que se expresaban en un porcentaje superior al 85% en las células de los tumores ováricos recurrentes o carcinomas peritoneales. Sin embargo, no se encontró asociación entre la expresión de estas proteínas y la supervivencia global o la posibilidad de obtener una respuesta completa al tratamiento.

En el presente estudio, los autores demostraron que sólo las células que presentaban la forma activada del receptor PDGFRalfa tuvieron sensibilidad al tratamiento con imatinib. También comprobaron que las células de cáncer ovárico no comparten la misma vía de activación para el control de la proliferación celular secundario a imatinib que la observada en los GIST tratados con la misma droga. Se determinó un papel central de la fosfatasa proteica 2A en la regulación del ciclo celular. El tratamiento con imatinib produjo una expresión diferencial de proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular, la proliferación celular, el citoesqueleto, las vías metabólicas, la apoptosis, las uniones intercelulares y la transducción de señales.

Los investigadores concluyen que el tratamiento con imatinib de la línea A2780 de cáncer ovárico induce respuestas celulares muy complejas que detienen el crecimiento debido a cambios a nivel de las isoformas de las distintas proteínas. Además, señalan que hay muchas vías de transducción de señales involucradas en estos tumores, por lo que las estrategias terapéuticas deberían tratar de cubrir una gran cantidad de receptores de tirosinquinasa, con el fin de mejorar los resultados del tratamiento de las pacientes con cáncer de ovario.

Especialidad: Bibliografía - Oncología