La via de senyalització de la MAP quinasa ERK5 s'activa en resposta a factors de creixement i diferents formes d'estrès. Durant els últims anys, diversos treballs han mostrat que ERK5 juga un paper important en la proliferació i supervivència en diferents paradigmes del càncer. No obstant això, aquestes evidències experimentals s'han aconseguit utilitzant inhibidors d'ERK5 que posteriorment han demostrat no ser específics. Entre altres, aquests inhibidors d'ERK5 també afecten l'activitat del regulador transcripcional BRD4 (una coneguda diana antitumoral), per la qual cosa recentment s'ha posat en qüestió el paper d'ERK5 com a regulador de la proliferació i de la supervivència tumoral. En aquest treball hem caracteritzat JWG-071, un inhibidor competitiu i específic d'ERK5 (ERK5i) sense activitat BRD4. Aquest petit compost mostra uns excel·lents paràmetres farmacocinètics, i inhibeix ERK5 eficientment en línies cel·lulars i en tumors xenografts. Per al desenvolupament preclínic d'aquest inhibidor d'ERK5 de nova generació s'han utilitzat models de càncer ginecològic endometrioide i cervical, no estudiats fins avui. Els nostres resultats mostren que ERK5 regula la proliferació de línies cel·lulars de càncer ginecològic, a través del factor de transcripció AP-1. Així, la inhibició farmacològica (JWG-071) o genètica (cèl·lules CRISPR/Cas9 MEK5-/-) d'ERK5 redueix la proliferació cel·lular i el creixement de tumors xenografts de càncer endometrioide (cèl·lules Ishikawa). D'altra banda, presentem evidències que mostren que l'activitat quinasa d'ERK5 és necessària per a la supervivència de línies cel·lulars de càncer endometrioide i cervical. Així, la inhibició d'ERK5 indueix apoptosi en aquestes línies i en tumors xenografts de cèl·lules Ishikawa, a través de la inhibició de la via canònica de NF-kB, una via que regula la proliferació i supervivència del càncer endometrioide. Mecanísticament, la inhibició d'ERK5 resulta en una dràstica reducció del regulador apical NEMO/IKKg, cosa que porta a la inhibició de l'expressió, localització nuclear i activitat transcripcional de p65/RELA. Així mateix, vam mostrar que la inhibició de NF-kB en resposta al JWG-071 resulta en l'activació de la via apoptótica regulada per JNK, tant in vitro (línies cel·lulars) com in vivo (tumors xenografts). D'acord amb aquests resultats, que mostren una relació funcional entre ERK5 i NF-kB, mostres de pacients amb càncer endometrioide presenten una elevada expressió proteica d'ERK5 i p65/RELA, comparada amb el teixit peritumoral. Finalment, la inhibició d'ERK5 sensibilitza cèl·lules de càncer endometrioide i cervical a la quimioteràpia estàndard. D'interès, l'administració sistèmica de JWG-071 sensibilitza a tumors xenogratfs endometrioides (Ishikawa) al tractament amb paclitaxel. En definitiva, proposem ERK5 com una nova diana per al tractament del càncer endometrioide. D'altra banda, en aquest treball s'han obtingut evidències preliminars que mostren que ERK5 nuclear juga un rol important en la supervivència i resistència a la quimioteràpia del neuroblastoma (NBL) humà. Utilitzant un panell de línies cel·lulars NBL, vam mostrar que cèl·lules NBL quimiosensibles (p53 funcional) presenten ERK5 citosólica i són sensibles als ERK5i. Per contra, cèl·lules NBL d'alt risc quimiorresistents (p53 no-funcional) presenten ERK5 nuclear i escassa sensibilitat als ERK5i. D'interès, la sobreexpressió d'una forma constitutivament nuclear d'ERK5 confereix resistència al cisplatí en cèl·lules NBL quimiosensibles, mitjançant la reducció de l'expressió i activitat transcripcional de p53. Finalment, s'ha dut a terme un estudi amb la finalitat de valorar l'impacte del silenciament d'ERK5 en el transcriptoma de dues línies cel·lulars de NBL quimiorresistents. Els resultats preliminars mostren que l'absència d'ERK5 indueix canvis en l'expressió de gens relacionats amb el cicle cel·lular, transcripció i apoptosi, la qual cosa ens porta a proposar al NBL quimiorresistent com a model per a validar l'acció antitumoral de fàrmacs degraders (PROTACs) d'ERK5.
MAP quinasa ERK5: una nueva diana antitumoral en cáncer endometrioide y neuroblastoma
Diéguez Martínez, N. (Autor). 30 de juny 2021
Tesi d’estudis: Tesi doctoral
Tesi d’estudis: Tesi doctoral