Dual targeting of histone methyltransferase G9a and DNMT1 for the treatment of experimental cholangiocarcinoma

Resumen

El colangiocarcinoma (CCA) es una enfermedad con incidencia creciente y un prognóstico devastador, con tasas de supervivencia a los 5 años inferior al 10% de los pacientes. El abordaje terapéutico del CCA constituye un reto clínico debido a su alta resistencia a los fármacos disponibles. Esto hace del desarrollo de nuevas terapias una urgente necesidad. En los últimos años se ha apuntado al papel que desempeña la epigenética en el CCA, por ello planteamos el abordaje de dianas epigenéticas como un posible tratamiento para el CCA. La actividad de las enzimas metiltransferasas, DNMT1 y G9a, se encuentra alterada en el CCA, llevando al silenciamiento de genes supresores de tumores y colaborando así al desarrollo y a la progresión del CCA. En este trabajo evaluamos la eficacia antitumoral de la sonda química patentada por el CIMA con actividad dual G9a/DNMT1, CM-272. El tratamiento con CM-272 produce una marcada inhibición de la proliferación en líneas celulares y organoides de CCA. El CM-272 también disminuía la capacidad invasora y migratoria de las líneas celulares de CCA. La combinación con quimioterápicos, como el cisplatino o el lapatinib, resultaba en una inhibición sinérgica de la proliferación celular. El estudio del mecanismo de acción del CM-272 resultó en una reprogramación del transcriptoma metabólico asociado al tumor y fenotipo, hacia un estado diferenciado y de reposo. Las rutas metabólicas más alteradas fueron la síntesis de colesterol, glicólisis, función mitocondrial y metabolismo de un carbono. Observamos que el CM-272 lograba rescatar la expresión de genes supresores de tumores involucrados en estas rutas metabólicas, como fructosa-1,6-bifosfatasa 1 (FBP1) y metionina-adenosiltransferasa 1A (MAT1A), reduciendo los niveles de la marca represora depositada por G9a en los promotores de dichos genes. Así mismo validamos el efecto de CM-272 en la expresión de otros genes supresores de tumores descritos en CCA, como son el SOX17 y RASSF1A. El tratamiento de CM-272 lograba reinducir también su expresión mediante la modulación de la actividad de DNMT1 y G9a. En modelos animales, también se observa una inhibición del crecimiento en modelos de xenoinjerto tanto de líneas celulares como de líneas derivadas de pacientes (PDX). En este trabajo se desarrolló en colaboración con el Dr. Cubero un modelo de colangiocarcinogénesis en un contexto de daño hepático e inflamación, en el que observamos una marcada reducción del desarrollo de tumores tanto a nivel macroscópico, histológico, como de marcadores moleculares asociados al CCA. También en este modelo, el tratamiento con CM-272 condujo a una mejora del daño hepático observado en los ratones sometidos al modelo de carcinogénesis. Estos datos obtenidos sugieren que el CM-272 es una potencial terapia para el CCA en contexto de daño hepático e inflamación, ya sea solo o en combinación con otros fármacos.