dianas 11(1) > Klett-Mingo etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e07

Selección y caracterización de aptámeros frente a HAT1. Potencial uso terapéutico en cáncer de pulmón.

José Ignacio Klett-Mingo^a, Julio Cambronero-Plaza, Celia Pinto-Díez, Rebeca Carrión-Marchante, Miriam Barragán-Usero, María Val Toledo-Lobo, Víctor Manuel González, María Elena Martín

IRYCIS-HRC, Cr. Colmenar Viejo, Km. 9,100 CP 28034, MADRID.

a. klett_86@hotmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Aptámeros; SELEX; HAT1; Diana terapéutica; Inhibición

Resumen

El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muerte a nivel mundial y el más común entre todos los tipos de cáncer. A pesar de los avances científicos de los últimos años, que han permitido el desarrollo de nuevos abordajes diagnósticos y terapéuticos, la búsqueda de nuevos tratamientos y de un diagnóstico precoz de la enfermedad siguen siendo una necesidad absoluta en oncología. La Histona Acetiltransferasa 1 (HAT1) pertenece a la familia de enzimas HATs. De hecho, fue la primera que se describió dentro de este grupo, aunque es la más desconocida. Sin embargo, en los últimos años ha despertado un interés creciente debido a su implicación en múltiples patologías. La sobreexpresión de esta enzima está relacionada, entre otras, con infecciones virales, enfermedades inflamatorias, y cáncer, donde está asociada a un mal pronóstico y una baja supervivencia. Así, muchos autores proponen a HAT1 como una potencial diana terapéutica. Los aptámeros son oligonucleótidos de ARN o ADN de cadena sencilla, obtenidos a partir de librerías de oligonucleótidos por evolución sistemática de ligandos mediante enriquecimiento exponencial (SELEX), que se estructuran con una conformación tridimensional y se unen a una molécula diana con alta especificidad y afinidad. Esto los hace postularse como candidatos excepcionales para su utilización como herramientas de diagnóstico o como agentes antagonistas o agonistas de dianas terapéuticas, entre otros. En este trabajo se desarrollaron aptámeros frente a HAT1 con actividad inhibitoria. Después de 6 rondas de selección, se obtuvieron 2 aptámeros específicos y afines frente a esta diana, que posteriormente se caracterizaron y optimizaron. Ambos aptámeros y una de sus secuencias modificadas reconocieron HAT1 con una alta afinidad y especificidad, y fueron capaces de inhibir la actividad acetil transferasa de HAT1, siendo los principales candidatos a mostrar actividad terapéutica. Además, los estudios en cultivos celulares mostraron que el aptámero apHAT610 presenta una IC50 en el rango nanomolar en las 3 líneas celulares de cáncer de pulmón utilizadas, induciendo apoptosis e inhibiendo la formación de colonias. Todos estos resultados postulan al aptámero apHAT610 como un potencial fármaco para el tratamiento del cáncer de pulmón.

dianas 11(1) > Pérez etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e06

Modelo in vitro para la evaluación de nuevos agentes terapéuticos para el tratamiento de Enfermedades pulmonares intersticiales difusas (EPIDs).

Andrea Pérez, Paloma Acebo, Sonsoles Hortelano

Instituto de Salud Carlos III/Instituto de Investigación de Enfermedades Raras (ISCIII/IIER).

a. andrea.perez@isciii.es

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Enfermedades pulmonares intersticiales difusas; Inflamación; Metabolismo lipídico; Macrófagos; Terpenos

Resumen

Las enfermedades pulmonares intersticiales difusas (EPIDs) constituyen un grupo heterogéneo de enfermedades que afectan a las vías respiratorias, principalmente a las estructuras alveolo-intersticiales y que presentan manifestaciones clínicas comunes. La incidencia y la prevalencia de las EPIDs son muy variables. En España se estima que la incidencia es de 7.6 casos por cada 100.000 habitantes. Algunas de estas patologías manifiestan una relación entre la inflamación del tejido pulmonar y cambios en el metabolismo, como es el caso de la proteinosis alveolar pulmonar, en la que se ha caracterizado una alteración del metabolismo lipídico de los macrófagos alveolares. Con el objetivo de profundizar en el estudio de los mecanismos que conducen a estas alteraciones y buscar nuevos agentes terapéuticos hemos puesto a punto un modelo in vitro consistente en el cultivo de macrófagos alveolares en presencia de ácido oleico. El ácido oleico induce la acumulación de lípidos en estructuras conocidas como gotas lipídicas o “lipid droplet” similares a las que se observan en estas patologías. Utilizaremos este modelo para identificar nuevos agentes terapéuticos con capacidad para inhibir la formación de los “lipid droplet”. Así, estudiaremos la actividad de diferentes compuestos derivados de terpenos. Los terpenos son productos naturales bioactivos presentes en numerosos organismos y cuya actividad antiinflamatoria ha sido ampliamente descrita, por lo que son candidatos muy interesantes como nuevos agentes terapéuticos en estas patologías.

dianas 11(1) > Carrión-Marchante etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e05

An aptamer against MNK1 as antitumoral agent in lung cancer.

Rebeca Carrión-Marchante, Celia Pinto-Díez, José Ignacio Klett-Mingo, Víctor Manuel González, María Elena. Martín

IRYCIS-HRC, Cr. Colmenar Viejo, Km. 9,100 CP 28034, MADRID.

a. rebecacm93@gmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Keywords: Aptamers; MNK1; lung cancer; therapeutic tool

Abstract

Lung cancer is the most common cancer and the world-leading cause of cancer-related death. Histologically, lung cancer is divided into two main types: small-cell lung cancer (SCLC) and non-small cell lung cancer (NSCLC). NSCLC is more frequent and is divided into three subtypes: adenocarcinoma, squamous cell carcinoma and large cell carcinoma. MNK1 is increased in lung cancer and correlate with poor overall survival of NSCLC patients. In addition, high levels of MNK1 might act as an independent poor prognostic biomarker for these patients. In our laboratory, we identified and optimized an aptamer against MNK1 (apMNKQ2) which is being currently validated in breast cancer. The aim of this study is to confirm whether apMNKQ2 could be used as a therapeutic tool in lung cancer. With this purpose we test the aptamer in the NSCLC cell lines A549, SW900 and H460, representative of the three NSCLC types. Tumor progression assays show that apMNKQ2 produces apoptosis in lung tumor cell lines decreasing cell viability and colony formation. ApMNKQ2 also shows a reduction in metastatic processes. These results confirm the antitumoral activity of apMNKQ2 and its potential as therapeutic tool in NSCLC.

dianas 11(1) > Vásquez-Bonilla etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e04

STAT3 como diana terapéutica: desarrollo de una nueva estrategia para el tratamiento del osteosarcoma.

María Mercedes Vásquez-Bonilla, Mariam José Sánchez-Velásquez, Jeniffer de la Caridad Martínez-González

Universidad de Alcalá.

a. maimev17@hotmail.com  b. mjossanchezvel@gmail.com  c. jeniffer.mg9406@gmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Osteosarcoma; STAT3; Terapia génica; Quatsoma

Resumen

El osteosarcoma (OS) es una neoplasia maligna primaria de hueso. Según la Sociedad Americana del Cáncer ocupa el octavo lugar dentro de los cánceres infantiles más comunes. El OS también puede aparecer durante la edad adulta y se estima que la tasa de supervivencia general es del 68% aproximadamente. Uno de los proto-oncogenes que interviene en la transformación, desarrollo y progresión de las células tumorales de OS es el factor de transcripción STAT3. El nivel de expresión de STAT3 se ha observado significativamente más elevado en los tejidos de OS, lo cual lo convierte en un biomarcador, indicador de pronóstico y una prometedora diana terapéutica para el tratamiento de OS. La terapia génica con siRNA es una herramienta potencial que regula múltiples genes y vìas de señalización; sin embargo, está limitada debido a su inestabilidad en el torrente sanguíneo y su baja capacidad de entrar a la célula. La conjugación de siRNA a una nanopartícula podría ser efectiva para su internalización celular. Por tanto, proponemos el diseño de una nano vesícula lipídica no liposomal y sitio específico, denominada Quatsoma (QS), que transporte el siRNA hacia el interior de las células y suprima la respuesta tumoral. El diseño del QS sensible al pH tiene una estructura (unilaminar), un tamaño (<150 nm) y una composición controlada. Los QS son coloides estables que protegen a los siARN de ARNasas y cuando se inyectan por vía intravenosa se dirigen al hígado, pulmón y xenoinjertos de OS. Esta propuesta puede ser considerada como una plataforma novedosa biocompatible para el transporte y liberación efectiva de moléculas con actividad terapéutica para el tratamiento clínico del OS.

dianas 11(1) > Couto-Muga etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e03

Fosfatasa PTP1B como diana terapéutica para el tratamiento de obesidad y resistencia a la insulina.

María Couto-Muga, David Echegaray-García, Juan Escarpa-Merodio, Pablo Fernández-García, Raquel Huertas-Lárez

Universidad de Alcalá. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular. Departamento de Biología de Sistemas. Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud. Campus universitario. 28871 Alcalá de Henares (Madrid). Todos los autores han contribuido equitativamente en el trabajo.

a. mariac100498@hotmail.com  b. david.echegaray.uah@gmail.com  c. juanescarpa@hotmail.es  d. pablo.fg99@gmail.com  e. huertas.raquel.1n@gmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Obesidad; Diabetes tipo II; Resistencia a la insulina; PTP1B; Inhibidor alostérico; Molecular docking

Resumen

La obesidad es uno de los problemas sanitarios más prevalentes de la sociedad actual, pudiéndose considerar la pandemia silenciosa del siglo XXI. Esta patología se caracteriza por una inflamación de bajo grado crónico y se asocia a una serie de comorbilidades de las que destaca la diabetes tipo II, relacionada con la resistencia a la insulina adquirida. Durante las últimas décadas, la fosfatasa PTP1B ha despertado un gran interés debido a su capacidad de defosforilar el receptor de insulina, inhibiendo la señalización a través del mismo. La actividad fosfatasa de PTP1B se ve potenciada por la secreción de citoquinas proinflamatorias, por lo que ha sido señalada como un mediador clave en la adquisición de resistencia a la insulina y, en consecuencia, como posible diana terapéutica en este contexto. El objetivo de este proyecto consiste en desarrollar una estrategia de búsqueda y validación de inhibidores específicos de PTP1B, debido a su participación en el apagado de la señalización a través del receptor de insulina, exacerbado en situación de inflamación crónica, para tratar de evitar los efectos secundarios indeseados que los inhibidores competitivos, con poca especificidad entre diferentes fosfatasas, pueden ocasionar. Partiendo de un sitio alostérico previamente descrito y que es susceptible de interactuar con compuestos inhibidores, se propone el cribado virtual de diferentes quimiotecas disponibles online mediante molecular docking frente a la estructura 3D de la proteína. Adicionalmente, se diseñan los ensayos necesarios para verificar la actividad inhibitoria de los posibles hits frente a la PTP1B, verificando su especificidad mediante un screening paralelo de dichos compuestos frente a la fosfatasa TCPTP (fosfatasa de células T), enzima que presenta una mayor similitud con la PTP1B (72% de homología). Teniendo en cuenta la gran población diana a la que podría dirigirse potencialmente el fármaco, se plantea una evaluación exhaustiva de posibles efectos citotóxicos e interacción con otros fármacos para planificar la prevención y vigilancia de posibles efectos adversos en fases clínicas. Finalmente, se propone evaluar la eficacia sobre dos modelos animales de obesidad y resistencia a la insulina.

dianas 11(1) > López-Barona etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e02

Desarrollo teórico de la búsqueda de inhibidores de JAK2V617F para pacientes con policitemia vera mediante high throughput screening (HTS).

Patricia López-Barona, Yuliia Fatych, Yoel Garrosa-Miró, Jorge Recio-Aldavero, Cristina Zuazo

Universidad de Alcalá.

a. patricia.lopez.barona@gmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: policitemia vera; JAK2V617F; high throughput screening (HTS); inhibidores

Resumen

La policitemia vera (PV) es una neoplasia mieloproliferativa crónica para la que, actualmente, no existe cura. La sintomatología inespecífica de dicha enfermedad en las primeras etapas retrasa el diagnóstico correcto y el establecimiento de un régimen terapéutico adecuado. Por ello, aunque la PV se considera una enfermedad rara, la prevalencia real se estima mucho mayor. Una vez que los pacientes son diagnosticados, el tratamiento de primera línea es meramente paliativo. No obstante, como segunda línea de tratamiento en los casos más graves, se ha empezado a utilizar el Ruxolitinib, un inhibidor inespecífico de JAK relacionado con efectos adversos (EA) severos. La alteración molecular que causa mayoritariamente la PV es una mutación puntual que afecta a la proteína JAK2, donde tiene lugar la sustitución del aminoácido valina (V) por una fenilalanina (F) en la posición 617 (JAK2V617F). Dicha modificación causa una activación constitutiva de la vía JAK-STAT con especial importancia en las células progenitoras hematopoyéticas de linaje mieloide, resultando en eritrocitosis, trombocitosis y leucocitosis. En consecuencia, se propone un proceso de high throughput screening (HTS) dirigido hacia la búsqueda de inhibidores específicos de JAK2V617F que permitan una reducción de EA y una mejora en el comportamiento terapéutico. Para este propósito, el desarrollo teórico se basa en un método fluorescente, cuantitativo, robusto y fácilmente escalable, incluido en un ensayo celular para determinar la inhibición de JAK2V617F por parte de los compuestos de la batería a evaluar. Adicionalmente, el estudio de la actividad de cada hit frente a otras quinasas permitiría descartar aquellos que no fueran específicos. Tras la selección de cabezas de serie, su modificación y la reevaluación en los ensayos anteriores, se obtendrían los candidatos. Su citotoxicidad y efectividad se estimaría después en líneas celulares con JAK2V617F y se externalizaría la evaluación del perfil de toxicidad y seguridad esperable en organismos completos. Por último, proponemos un modelo animal de PV que proporcione información adicional acerca de la seguridad y de la efectividad de los candidatos.

dianas 11(1) > Botella-Cayuelas etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203e01

Desarrollo teórico de una terapia combinada para la enfermedad de Tay Sachs.

Ainhoa Botella Cayuelas, Tania Galán Díez, Alejandro Sánchez Juan, Marina Tapias Martín, Paula Villatoro González

Universidad de Alcalá. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular. Departamento de Biología de Sistemas. Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud. Campus universitario. 28871 Alcalá de Henares (Madrid).

a. ainhoabotellacayuelas@gmail.com  b. taniagalandiez@gmail.com  c. alexsanchez-26@hotmail.com  d. marinatm2007@gmail.com  e. paulavg45@gmail.com

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Enfermedad de Tay-Sachs; Biosíntesis de gangliósidos; B4GALNT1; GM2; Terapia combinada; Nanoparticulas; L-Arginina

Resumen

La enfermedad de Tay-Sachs, también denominada deficiencia de hexosaminidasa A o gangliosidosis GM2, es un trastorno genético con herencia autosómica recesiva causado por una mutación de falta de función en el gen HEXA. Este gen codifica para la subunidad α de la hexoaminidasa A, enzima con localización lisosomal necesaria para la degradación de gangliosidos GM2. Su falta de actividad o de función da lugar a un exceso de lípidos en las membranas plasmáticas de las células nerviosas en cerebro. Este exceso provoca un aumento de la permeabilidad del lisosoma y mal funcio, además se produce un aumento en el número de autofagosomas, ya que hay una actividad irregular en el proceso de autofagia y la vía mTOR. Todo esto conducirá a una neurodegeneración muy grave que causará problemas físicos y mentales dando lugar a tres formas de la enfermedad, que ordenadas de mayor a menor severidad y mortalidad son: infantil, juvenil y adulta. Mientras que los adultos pueden vivir una vida larga y normal con el tratamiento adecuado, los jóvenes y niños poseen síntomas más graves y mueren a los pocos años. El tratamiento actual se enfoca en aliviar los síntomas y compensar las discapacidades y, aunque pueden administrarse antiepilépticos, no existe un tratamiento efectivo para esta enfermedad. Se ha intentado terapia de reemplazo de la falta de enzima, así como reducir el almacenamiento de gangliósido con fármacos sin éxito todavía. Además, se han investigado tratamientos que inhiban la síntesis de gangliosidos. El miglustat es uno de ellos, que inhibe la biosintesis en los primeros pasos y es utilizado para la enfermedad de Niemann-Pick y enfermedad de Gaucher. Sin embargo, no se demostró mejoría neurológica en pacientes con enfermedad de Tay Sachs. Nuestro proyecto se centrará en el tratamiento de Tay-Sachs gracias a una terapia combinada donde integraremos dos distintas moléculas, teniendo como objetivo la disminución global de gangliósidos en cerebro y mejora de la función cognitiva normal de los pacientes. Por una parte, tratamiento vehiculizado de un inhibidor de la enzima β-1,4-N-acetilgalactosamina transferasa 1 con nanopartículas poliméricas, la cuál no se ha estudiado y que se espera, genere una disminución de la síntesis de gangliósidos. Y por otra parte, una suplementación oral del aminoácido L-Arginina la cuál ayudará con el aumento de la degradación de los gangliósidos ya preformados y acumulados.