Noves teràpies contra el càncer de pàncrees: Inhibició del factor de transcripció Slug mitjançant el sistema dTAG

Abstract

El càncer de pàncrees és una de les malalties més letals, essent la quarta causa de mort per càncer en països occidentals. Amb una supervivència global al cap de 5 anys del voltant del 5% dels pacients, el tractament actual consisteix en la quimioteràpia perquè les teràpies dirigides que s’han provat fins ara no han tingut èxit. Per això, és necessari desenvolupar noves teràpies contra aquesta malaltia així com combatre els mecanismes de resistència a teràpies dirigides. Aproximadament, el 90% de càncers de pàncrees contenen mutacions en la proteïna K-Ras. Malauradament, els esforços per a modular terapèuticament aquesta proteïna han fracassat, redirigint la investigació cap a les proteïnes regulades per K-Ras, com Mek 1/2 o B-Raf. Els inhibidors d’aquestes proteïnes han donat resultats clínics positius en melanoma, però no en càncer de pàncrees. Estudis previs del nostre laboratori demostren que els inhibidors de Mek 1/2 bloquegen el creixement i la progressió tumoral, però els resultats es veuen truncats per culpa de l’aparició de clons resistents a la inhibició de Mek 1/2. Aquests estudis també han descrit el factor de transcripció Slug com el causant de la resistència a la teràpia dirigida utilitzant inhibidors de Mek 1/2. Com que actualment no existeixen inhibidors d’Slug vam decidir utilitzar el sistema de proteòlisi dirigida dTAG per a intentar degradar Slug. En aquest treball hem estudiat la capacitat de replicar la resistència a inhibidors de Mek 1/2 mitjançant la creació de la proteïna de fusió Slug-FKBPF36V i la posterior expressió d’aquesta proteïna en cèl·lules sensibles a inhibidors de Mek 1/2, demostrant que la sobre expressió d’aquesta proteïna promou un fenotip de resistència a inhibidors de Mek 1/2. Finalment, hem demostrat que el sistema dTAG és capaç de degradar aquesta proteïna de fusió mitjançant la proteòlisi dirigida.

Pancreatic cancer is among the deadliest diseases, being the fourth cancer related mortality cause in occidental countries. Current treatments are limited to chemotherapy due to the failure of targeted therapies. Thus, developing new treatments and overcoming the resistance to targeted therapies is needed. Approximately 90% of pancreatic cancers are mutated in K-Ras, which plays a key role in tumor development. K-Ras inhibition has not achieved successful clinical results, so the efforts have focused to target downstream effectors of K-Ras like Mek 1/2 and B-Raf. Although Mek 1/2 and B-Raf inhibitors have had successful clinical results in melanoma, these results have not been achieved in pancreatic cancer. Previous studies from our lab proved that Mek 1/2 inhibitors block growth and tumor progression. However, these results are quickly shadowed by the appearance of resistant clones that do not respond to the treatment. Also, the transcription factor Slug has been identified as the cause of the resistance to Mek 1/2 inhibitors. However, there are not available Slug inhibitors, so we decided to test whether the dTAG system (a variant of the PROTAC system) can degrade Slug via proteasome. In this work, we generated the fusion protein Slug-FKBPF36V and we expressed it in pancreatic cancer cell lines to replicate the behavior of the resistant clones that overexpress Slug. We validated the previous results by demonstrating that the overexpression of our fusion protein promotes resistance to Mek 1/2 inhibition. Finally, we proved that the dTAG system is capable of degrading the fusion protein Slug-FKBPF36V in a specific manner. The dTAG system was able to re-sensitize the resistant cells to the treatment with Mek 1/2 inhibitors without any side effect to the cells.