Activitat antineoplàsica de nanotoxines dirigides a cèl·lules cxcr4+ en un nou model murí de càncer d'endometri avançat

Resumen

El cáncer de endometrio (CE) es el más frecuente de los tumores infiltrantes del tracto genital femenino, y el tercer cáncer más prevalente entre las mujeres europeas. La supervivencia a cinco años es del 56% si existen metástasis regionales, y de solo el 20% si las metástasis son distales. Es necesario desarrollar nuevas estrategias terapéuticas que mejoren el tratamiento actual para conseguir una mayor inhibición de la diseminación metastática, así como una reducción significativa de su toxicidad sistémica asociada. En colaboración con el grupo de Nanobiotecnología de la Universidad Autónoma de Barcelona, nuestro grupo ha desarrollado nanopartículas proteicas autoensamblables, basadas en el diseño y la estructura T22-GFP-H6, dirigidas específicamente a células con expresión del receptor de quimiocinas CXCR4 (células CXCR4+). Este receptor está sobreexpresado en tejido tumoral de CE. El análisis por inmunohistoquímica de biopsias tumorales de una cohorte de 79 pacientes afectadas de CE demostró sobreexpresión de CXCR4 en más del 90% de los casos, con un patrón predominantemente membranal. Esto sugiere que podría ser una buena diana terapéutica en este tipo tumoral, siendo susceptible de ser tratado con nanopartículas terapéuticas dirigidas a células tumorales CXCR4+. Para la evaluación preclínica de las nanopartículas, generamos nuevas líneas de CE con sobreexpresión de CXCR4 y de luciferasa. De entre ellas, seleccionamos la línea AN3CA CXCR4+ para el desarrollo de modelos xenógrafos de implantación subcutánea, en ratones Swiss nude, y ortotópica, en NSG. Este último modelo replicó las características clinicopatológicas del CE en estadios avanzados, con una tasa de implantación de tumor primario y desarrollo de metástasis distales en el 100% de los animales. También demostramos que la sobreexpresión de CXCR4 ejerció un gran efecto en el aumento de la diseminación metastática. El nanotransportador T22-GFP-H6 demostró una gran eficiencia de internalización y dependencia de CXCR4 en ausencia de citotoxicidad in vitro. En el modelo subcutáneo, se biodistribuyó principalmente en el tejido tumoral, CXCR4+, con un pico de fluorescencia a las 5 horas tras la administración, sin observarse acumulación o alteraciones histopatológicas en órganos no tumorales. Por otro lado, tras un cribaje de diversas nanopartículas portadoras de distintos agentes terapéuticos, observamos que las que incorporaban toxinas bacterianas, T22-DITOX-H6 y T22-PE24-H6, ejercían en la línea AN3CA CXCR4+ un gran efecto citotóxico, dependiente de CXCR4 y mediado por inducción de apoptosis. Esta vía de muerte celular fue confirmada en el modelo subcutáneo CXCR4+ tras la administración de las nanotoxinas. También demostramos que ambas, administradas a dosis repetidas en el modelo subcutáneo, inhibían el crecimiento tumoral, aumentando la supervivencia de los ratones, en ausencia de toxicidad sistémica y de acumulación en órganos no tumorales. Por último, T22-DITOX-H6, con mayor efecto antitumoral en el modelo subcutáneo, fue administrada a dosis repetidas también en el modelo ortotópico CXCR4+, demostrando inhibir el desarrollo de metástasis peritoneales, linfáticas y hematógenas. Disminuyó drásticamente tanto el número como el área de los focos metastáticos en hígado, así como el porcentaje de pulmón invadido por células tumorales. Este potente efecto antimetastático tuvo lugar a una dosificación baja y en ausencia de toxicidad sistémica. Nuestra nanopartícula T22-DITOX-H6 muestra múltiples ventajas respecto a otras terapias oncológicas, en cuanto a su direccionamiento activo a células CXCR4+, su tamaño nanométrico, y su naturaleza proteica, así como su singular mecanismo de acción. Todo ello conlleva un elevado efecto antineoplásico en ausencia de toxicidad sistémica. Creemos que esta nanopartícula puede ser un excelente abordaje terapéutico,tras el pertinente desarrollo preclínico, contribuyendo a solucionar la falta de tratamiento efectivo para las pacientes de CE CXCR4+ avanzado, recurrente o con alto riesgo de recaída.