La inhibición de NNMT restaura la sensibilidad a los fármacos en células de cáncer de próstata resistentes a los taxanos
Una enzima metabólica identificada en células resistentes a los taxanos
Un estudio encontró que reducir la enzima metabólica NNMT restauraba la sensibilidad a los fármacos en algunas células de cáncer de próstata resistentes a la quimioterapia con taxanos. Los investigadores estudiaron el papel de NNMT mediante experimentos celulares y análisis de datos públicos de pacientes. El efecto varió según el modelo celular, y el estudio no evaluó la eficacia del tratamiento en pacientes. El estudio se publicó en Cell Death Discovery.
El cáncer de próstata resistente a la castración (CRPC) no responde al tratamiento de privación de andrógenos; los taxanos, como el docetaxel y el cabazitaxel, son opciones terapéuticas importantes. Los investigadores expusieron repetidamente células DU145 de cáncer de próstata a cada fármaco, con periodos de recuperación, para crear modelos resistentes al docetaxel o al cabazitaxel. Después compararon los transcriptomas y proteomas de las células originales y las resistentes. Este enfoque examinó conjuntamente cambios en la expresión de ARN y proteínas, en lugar de la secuencia genómica.
En ambos modelos resistentes aumentó la expresión de NNMT, junto con la de ABCB1, una proteína conocida por expulsar fármacos de la célula. NNMT es una enzima metabólica que añade un grupo metilo a la nicotinamida. Para determinar si NNMT contribuía realmente a la resistencia, los investigadores redujeron y también aumentaron su expresión.
La manipulación de NNMT modificó la respuesta a los fármacos
En células DU145 resistentes al cabazitaxel, reducir la expresión de NNMT mediante siRNA disminuyó la formación de colonias y la proliferación, y aumentó la sensibilidad al cabazitaxel frente al grupo de control. En las células resistentes al docetaxel, el tratamiento con siRNA por sí solo redujo sustancialmente la supervivencia, lo que dificultó evaluar la respuesta al fármaco. Los investigadores obtuvieron células en las que eliminaron NNMT mediante CRISPR-Cas9 y, en un experimento de tratamiento farmacológico de 72 horas que las comparó con controles, observaron un aumento de la sensibilidad a los taxanos.
Por el contrario, la sobreexpresión de NNMT en células DU145 y 22Rv1 originales, que respondían a los fármacos, redujo su sensibilidad al docetaxel y al cabazitaxel. También aumentó su capacidad para formar colonias después del tratamiento. Más allá de la observación de que la expresión de NNMT y la resistencia aumentaban conjuntamente, la manipulación directa de NNMT modificó la respuesta al fármaco, lo que aporta evidencia funcional de su papel.
Los investigadores también utilizaron 1-metilnicotinamida (1-MNA) como inhibidor por retroalimentación. En experimentos celulares con concentraciones de 1–4 mM, aumentó la sensibilidad a los taxanos y redujo la formación de colonias. Estos resultados no establecen una dosis ni la seguridad para su uso en pacientes.
Relación con TGFβ y EMT, y limitaciones según el modelo
El análisis de ARN de células resistentes al docetaxel en las que se había eliminado NNMT mostró una disminución de la señalización de TGFβ y de los programas génicos relacionados con la transición epitelio-mesénquima (EMT). La EMT es un proceso asociado con cambios en las características de adhesión y migración de las células. El tratamiento con el inhibidor de la vía de TGFβ SB431542 aumentó aún más la sensibilidad a los taxanos. Esto respalda la participación de la vía en la resistencia asociada a NNMT, pero no significa que se hayan esclarecido todos los pasos moleculares.
En células PC3, negativas para el receptor de andrógenos (AR), también se observaron una menor proliferación y una mayor sensibilidad a los taxanos tras dirigir la intervención contra NNMT. En cambio, en la línea 22Rv1, positiva para AR, la expresión de NNMT no se indujo al desarrollarse resistencia, y reducir NNMT no produjo cambios medibles en la supervivencia ni en la respuesta a los fármacos. Dado que la mayoría de los casos clínicos de CRPC son AR positivos, es difícil generalizar los resultados a toda la población de pacientes.
Alcance de los datos de pacientes
En datos de cáncer de próstata metastásico se observó una correlación entre la expresión de NNMT y la de algunos genes relacionados con EMT. Sin embargo, el hallazgo de niveles elevados de NNMT en pacientes que no respondieron a quimioterapia combinada que incluía taxanos procedía de cohortes de adenocarcinoma seroso endometrial y cáncer de mama. Como los datos incluían varios fármacos administrados conjuntamente, también deben distinguirse de la respuesta a los taxanos por sí solos. El análisis que relacionó la alta expresión de NNMT con una menor supervivencia global en tumores con niveles altos de EMT se basó en datos de adenocarcinoma gástrico. Estos resultados no pueden interpretarse directamente como evidencia sobre la respuesta a los taxanos o la supervivencia en pacientes con cáncer de próstata.
Este estudio se basó en líneas celulares establecidas y datos públicos, y no incluyó experimentos en animales ni ensayos de intervención en pacientes. Algunos experimentos funcionales clave contaron con solo dos réplicas biológicas independientes, por lo que es necesario evaluar su reproducibilidad. Las condiciones experimentales y los resultados de los análisis pueden consultarse en el artículo completo y en la referencia bibliográfica y el resumen de PubMed.
Drug resistance in patients remains a significant obstacle to successful treatment, even with improvements in cancer treatment strategies. Resistance to taxanes, such as docetaxel (Dtx) and cabazitaxel (Cbz), frequently emerges in castration resistant prostate cancer (CRPC). Through pulse selection of the parental cells (DU145), we established Dtx- and Cbz-resistant CRPC cell models and integrated different omic approaches, including transcriptomics and proteomics, to determine the molecular signatures underlying taxane resistance. Interestingly, several genes were regulated in the same direction (up- or down-regulation) at both the gene and protein expression levels in resistant cells compared to parental cells, suggesting that alterations primarily occur at the transcriptional level and manifest at the protein level. Among the differentially regulated genes, Cysteine Rich Protein 2 (CRIP2), a gene associated with tumor suppressor function, has been found to be the most downregulated in taxane-resistant cells. Conversely, Nicotinamide N-Methyltransferase (NNMT) exhibited a significant upregulation and has been validated in the context of taxane resistance. Its overexpression was shown to promote taxane resistance in two different CRPC cell lines, whereas depletion via siRNA or gRNA, as well as treatment with 1-methylnicotinamide (1-MNA, used as a feedback inhibitor)resensitized the resistant cells. RNA-sequencing of NNMT-knockout (CRISPR-Cas9) cells has indicated involvement of TGFβ signaling, and suppressing this pathway has further increased the taxane sensitivity. Epithelial Mesenchymal Transition (EMT) was another pathway depleted upon knockout, and subsequent analysis revealed a significant correlation between NNMT and EMT-related genes (VIM, CDH2, FN1, TGFB1, and ZEB2) in both the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) panel and patient data. Additionally, in cancers other than PC, NNMT has been observed to predict treatment outcomes, and notably, among the pat
Este estudio propone NNMT como una posible diana para abordar la resistencia a los taxanos en células de cáncer de próstata dependientes de NNMT. Que la sensibilidad a los fármacos cambiara en sentidos opuestos al reducir o aumentar NNMT aporta evidencia funcional más sólida que una mera correlación de expresión. A la vez, la intervención sobre NNMT no tuvo efecto en un modelo resistente AR positivo en el que NNMT no aumentaba de forma natural. Por ello, los estudios posteriores deberán tener en cuenta características del modelo, como la expresión de NNMT y el estado de AR, y determinar en qué condiciones se reproduce el efecto. También quedan por evaluar la eficacia y la seguridad in vivo, así como una estrategia de inhibición adecuada. Con los resultados actuales no se puede determinar si los pacientes vivirían más tiempo ni si sería eficaz un tratamiento combinado en la práctica clínica.