Uso de péptidos de fusión terapéuticos para el tratamiento y la prevención del cáncer.

Un péptido de fusión que tiene una estructura:

A-B-C o C-B-A

para su uso en el tratamiento de un ser humano que tiene un riesgo elevado identificado de cáncer,

donde A es un dominio de transducción de proteína seleccionado entre el grupo consistente en los Nº ID. SEC.: 3 a 6, que aumenta la translocación de macromoléculas unidas a través de membranas celulares;

donde B es un espaciador de 0-5 restos de aminoácido;

donde C es un polipéptido de 6-15 restos de aminoácido, donde C comprende todo o una porción de PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1), y donde la porción de C comprende GGSSLS (Nº ID. SEC.: 2), o donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina, siempre que se mantenga la actividad inhibidora de la invasión y de la metástasis.

Uso de péptidos de fusión terapéuticos para el tratamiento y la prevención del cáncer Campo técnico de la invención Esta invención se relaciona con el área de la terapéutica y la profilaxis del cáncer. En particular, se relaciona con métodos de inhibición, retraso y reducción del riesgo del inicio, el crecimiento y la invasión del cáncer.

Antecedentes de la invención La MUC1 (DF3, CD227, episialina, POEM) es una proteína heterodimérica altamente O-glicosilada de >300 kDa, que normalmente se expresa abundantemente sobre la superficie apical de los epitelios glandulares. En más del 90 % de los carcinomas de mama humanos y de las metástasis, se pierde la localización apical y la MUC1 se sobreexpresa (en más de 10 veces más) y se subglicosila (1, 2) . Se encuentra también una expresión desregulada de MUC1 en otros muchos tipos de adenocarcinomas, incluyendo cánceres de pulmón, páncreas, ovario y próstata, además de estar altamente expresada en leucemias, mielomas y linfomas (3-5) . Estudios tanto en modelos genéticos de ratones como en modelos de líneas celulares han demostrado que MUC1 es un oncogén. Un modelo de ratón transgénico que dirige la sobreexpresión de MUC1 (humana) hacia la glándula mamaria murina (MMTV-MUC1) da como resultado el desarrollo de cáncer de mama y va acompañado de un fallo de la glándula mamaria para experimentar una completa regresión poslactancia por apoptosis (6) . La transfección de MUC1 en fibroblastos 3Y1 induce su transformación, y la transfección de MUC1 en células de cáncer de colon demuestra que la sobreexpresión de MUC1 inhibe la apoptosis inducida por fármacos (7) .

El dominio citoplasmático de MUC1 contiene sitios para múltiples interacciones proteicas, aunque estas interacciones están en gran medida sin formar en el epitelio polarizado de la mama normal, ya que los compañeros de unión de MUC1 se encuentran normalmente sobre la membrana basolateral (revisado en (8) y (9, 10) ) . Durante la progresión del cáncer, cuando existe una pérdida de polarización celular, MUC1 se sobreexpresa e interacciona funcionalmente con src, GSK3β, el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y la β-catenina, entre otros (9, 11, 12) . Se ha hecho el mapa de los sitios para la interacción entre MUC1 y estas proteínas en distintos dominios dentro de la cola citoplasmática de 72 aminoácidos de MUC1 (11, 13-15) . Tanto EGFR como src pueden fosforilar a MUC1 sobre una unidad YEKV, y esta fosforilación da lugar a una mayor unión de MUC1 a la β-catenina a través de un dominio SAGNGGSSLS (11) . La evidencia reciente demuestra que la interacción entre MUC1 y EGFR puede modular significativamente la biología de EGFR y afectar a la transformación dependiente de EGFR {Pochampalli, 2007 #537; Pochampalli, 2007 #527}.

La familia del Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR) de las tirosina kinasas está frecuentemente desregulada en el cáncer y comúnmente amplificada y/o sobreexpresada en el carcinoma invasivo [revisado en (16) ]. La familia está constituida por cuatro receptores de tirosina kinasa de tipo 1 homólogos (incluyendo EGFR, her2/neu/erbB2, erbB3 y erbB4) y múltiples ligandos relacionados [incluyendo el factor de crecimiento epidérmico (EGF) y el factor de crecimiento transformante alfa (TGFα) , entre otros]. La homo-o heterodimerización de receptores inducida por ligandos da lugar a activación de la tirosina kinasa y a transfosforilación de los restos de tirosina en el dominio citoplásmico. Esto da lugar al reclutamiento de varias proteínas efectoras, incluyendo Src, PI 3-kinasa, Shc, PLCγ, STATs, Grb2 y cbl, para obtener como resultado la proliferación, la migración, la inhibición de la apoptosis, la diferenciación o la degradación de los receptores que han sufrido endocitosis (17-20) .

Se ha establecido tanto en líneas celulares de cáncer de mama humano como en ratones transgénicos que sobreexpresan MUC1 (MMTV-MUC1) que MUC1 y EGFR interaccionan bioquímicamente, para dar como resultado la potenciación de la activación de ERK p42/44 dependiente de EGF durante la lactancia (11, 21) . Recientemente, nuestro laboratorio ha demostrado que la expresión de MUC1 inhibe la ubiquitinación mediada por ligando y la degradación de EGFR aumentando al mismo tiempo su interiorización y reciclaje (Pochampalli et al. 2007) . Para evaluar el papel de Muc1 en la transformación, generamos además ratones WAP-TGFα en un fondo nulo para Muc1 que revelaron que la expresión de Muc1 tiene un efecto dominante sobre la transformación dependiente de TGFα de la mama, promoviendo tanto la aparición como la progresión (Pochampalli et al. 2007b) .

Aunque está ahora establecido que EGFR resulta potentemente regulado por la expresión de MUC1, los modelos de ratones transgénicos han implicado también a la proteína de adhesión celular, la β-catenina, en la señalización de EGFR y MUC1. En un estudio del modelo transgénico WAP-TGFα, se vio que Wnt1 y Wnt3 se activaban selectivamente en los tumores de mama más agresivos (22) . Los Wnt son glicoproteínas segregadas que se unen al receptor frizzled de transmembrana, para dar como resultado una cascada de señalización que inactiva el mecanismo para la degradación de la β-catenina y da lugar a transformación (23-28) . Adicionalmente, en ratones transgénicos MMTV-Wnt1, se vio que EGFR interaccionaba con la β-catenina y la fosforilaba de un modo específico de tumores (Schroeder et al., 2002) . Estos estudios demuestran que la β-catenina y el EGFR pueden afectar a sus rutas respectivas para promover la transformación. Finalmente, MUC1 está también implicada en la transformación dependiente de β-catenina, lo que indica que estas tres proteínas tienen la capacidad de promover

cooperativamente la progresión del cáncer. En modelos de ratones transgénicos MMTV-Wnt-1 cruzados sobre un fondo nulo para Muc1, la pérdida de Muc1 se corresponde con una significativa reducción en la progresión tumoral (Schroeder et al., 2003) . Adicionalmente, se vio que las interacciones entre la MUC1 y la β-catenina estaban muy aumentadas en muestras de tumores de mama metastáticos humanos, lo que indica que estas interacciones son clínicamente relevantes (Schroeder et al., 2003) .

En conjunto, estos estudios demuestran el fuerte potencial para que MUC1, EGFR y β-catenina se afecten entre sí durante la transformación, incluyendo su llamativa corregulación a más durante la transformación y la metástasis. MUC1 puede inhibir la regulación a menos de EGFR y promover la capacidad transformante tanto del EGFR como de la β-catenina, y modelos de ratones derivados genéticamente implican a MUC1 en la transformación y la metástasis dependientes de EGFR y de β-catenina. Es interesante el hecho de que los sitios de interacción sobre MUC1 para EGFR y β-catenina se sitúan en tándem sobre el dominio citoplásmico de MUC1.

Existe una continua necesidad en la técnica de desarrollar tratamientos que sean efectivos en la prevención y el tratamiento de cánceres. WO2006/113667 enseña el uso de un péptido de fusión que interrumpe la interacción entre MUC1 y β-catenina y puede ser usado para tratar un cáncer establecido. WO2004/092339 enseña composiciones y métodos para inhibir la unión del extremo carboxi de MUC1 a dominios PD2 y para aumentar la sensibilidad de las células cancerosas que expresan MUC1 a los agentes quimioterapéuticos.

Resumen de la invención Según un aspecto de la invención, se proporciona un péptido de fusión según la reivindicación 1 para uso en el tratamiento de un humano que tiene un riesgo elevado de cáncer identificado. Se reduce así la probabilidad de iniciación del cáncer.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un péptido de fusión según la reivindicación 6 y un inhibidor de EGFR para uso en el tratamiento de un humano al que se ha practicado una resección de un tumor. Se reduce así la probabilidad de recurrencia o de metástasis del tumor.

Según aún otro aspecto de la invención, se proporciona un péptido de fusión según la reivindicación 10 para uso en el tratamiento de un paciente con cáncer de piel. Se reduce o retrasa así la invasividad o el crecimiento del cáncer.

Estos y otros aspectos que resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras la lectura de la memoria descriptiva dotan a la técnica de nuevos métodos para el tratamiento o la prevención de cánceres.

Breve descripción de los dibujos Figs. 1A-1F. Un péptido mimético de MUC1 (PMIP) puede entrar eficazmente en las células, promover la degradación del EGFR e inhibir la interacción de la MUC1 y de la β-catenina. Fig. 1A) secuencia de aminoácidos citoplásmicos... [Seguir leyendo]

1. Un péptido de fusión que tiene una estructura:

A-B-C o C-B-A

para su uso en el tratamiento de un ser humano que tiene un riesgo elevado identificado de cáncer, donde A es un dominio de transducción de proteína seleccionado entre el grupo consistente en los Nº ID. SEC.: 3 a 6, que aumenta la translocación de macromoléculas unidas a través de membranas celulares; donde B es un espaciador de 0-5 restos de aminoácido; donde C es un polipéptido de 6-15 restos de aminoácido, donde C comprende todo o una porción de PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) , y donde la porción de C comprende GGSSLS (Nº ID. SEC.: 2) , o donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina, siempre que se mantenga la actividad inhibidora de la invasión y de la metástasis.

2. La proteína de fusión para su uso según la reivindicación 1, donde:

(1) el riesgo elevado identificado se debe a una predisposición genética;

(2) el riesgo elevado identificado se debe a una exposición medioambiental; o

(3) el riesgo elevado identificado se debe a una exposición ocupacional.

3. La proteína de fusión para su uso según la reivindicación 1, donde:

(1) el humano tiene un riesgo elevado debido a una predisposición genética al cáncer de mama;

(2) el humano tiene un riesgo elevado debido a una predisposición genética al cáncer de colon; o

(3) el humano tiene un riesgo elevado debido a una predisposición genética al cáncer de piel.

4. La proteína de fusión para su uso según la reivindicación 1, donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina.

5. La proteína de fusión para su uso según la reivindicación 1, donde C comprende PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) .

6. Un péptido de fusión que tiene una estructura:

A-B-C o C-B-A

y un inhibidor de EGFR, para su uso en el tratamiento de un ser humano que ha sufrido una resección de un tumor, donde A es un dominio de transducción de proteína seleccionado entre el grupo que consiste en los Nº ID. SEC.: 3 a 6, que aumenta la translocación de macromoléculas unidas a través de membranas celulares; donde B es un espaciador de 0-5 restos de aminoácido; donde C es un polipéptido de 6-15 restos de aminoácido, donde C comprende todo o una porción de PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) , y donde la porción de C comprende GGSSLS (Nº ID. SEC.: 2) , o donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina, siempre que se mantenga la actividad inhibidora de la invasión y de la metástasis.

7. La proteína de fusión y el inhibidor de EGFR para su uso según la reivindicación 6, donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina.

8. La proteína de fusión y el inhibidor de EGFR para su uso según la reivindicación 6, donde el inhibidor de EGFR es panitumumab, cetuximab, gefitinib o erlotinib.

9. La proteína de fusión y el inhibidor de EGFR para su uso según la reivindicación 6, donde C comprende PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) .

10. Un péptido de fusión que tiene una estructura:

A-B-C o C-B-A

para su uso en el tratamiento de un paciente con cáncer de piel, donde A es un dominio de transducción de proteína seleccionado entre el grupo que consiste en los Nº ID. SEC.: 3 a 6, que aumenta la translocación de macromoléculas unidas a través de membranas celulares; donde B es un espaciador de 0-5 restos de aminoácido; donde C es un polipéptido de 6-15 restos de aminoácido, donde C comprende todo o una porción de PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) , y donde la porción de C comprende GGSSLS (Nº ID. SEC.: 2) , o donde al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina, siempre 13

que se mantenga la actividad inhibidora de la invasión y de la metástasis.

11. La proteína de fusión para su uso según la reivindicación 10, donde:

(1) al menos uno de dichos 6-15 restos de aminoácido está substituido con un residuo de aminoácido de alanina; o

(2) C comprende PYEKVSAGNGGSSLS (Nº ID. SEC.: 1) .