Dos dianas farmacológicas contra la leucemia, PRMT5 y LSD1, se unen para empujar a las células de la LMA a diferenciarse y morir

La LMA es un cáncer de la sangre agresivo en el que los blastos inmaduros no pueden madurar y, por eso, se acumulan. PRMT5, una enzima que coloca marcas de dimetilación simétrica en la arginina, favorece la supervivencia de las células madre leucémicas y es una diana farmacológica prometedora. La inhibición total es tóxica para las células normales, por lo que los investigadores buscan fármacos asociados que permitan dosis de PRMT5 más bajas y seguras.

El equipo examinó un panel dirigido de moléculas pequeñas en células de LMA MLL-AF9 de ratón con niveles completos o reducidos a la mitad de PRMT5. Buscaban compuestos que eliminaran de forma preferente las células con la mitad de PRMT5. Entre los resultados había asociaciones ya conocidas (inhibidores de PRMT de tipo I y de SF3B1), quimioterapia y nuevos candidatos, como inhibidores de LSD1, CK2, CDK4/6 y ERK1/2. En las líneas de LMA humanas MV4-11, K562 y U937, el inhibidor de PRMT5 PRT220 y el inhibidor de LSD1 GSK-LSD1 resultaron sinérgicos en los cinco modelos de sinergia evaluados. En xenoinjertos de MV4-11, la combinación redujo el volumen tumoral en un 68 %, frente a un 31 % con el inhibidor de PRMT5 y un 45 % con el inhibidor de LSD1 por separado, sin pérdida aparente de peso corporal.

La secuenciación de RNA mostró que ambos fármacos afectan a conjuntos de genes que se solapan y que la combinación alteró más genes que cualquiera de los dos por separado. Aumentaron los programas de presentación de antígenos y de diferenciación mieloide, mientras que disminuyeron los genes de división celular. La citometría de flujo confirmó niveles más altos de CD11b, CD86 y otros marcadores de maduración. La inhibición de PRMT5 modificó principalmente el empalme (splicing), incluida la omisión del exón 6 de MDM4, lo que redujo la proteína MDM4 y aumentó p53. La inhibición de LSD1 modificó principalmente los niveles de transcritos. La eliminación de TP53 en células MV4-11 redujo tanto la sinergia en la viabilidad celular como la apoptosis dependiente de caspasas, por lo que el efecto depende de p53.

Los investigadores diseñaron después seis moléculas híbridas que unen un grupo reactivo de LSD1 basado en tranilcipromina con un grupo reactivo de PRMT5 similar a GSK591. Las seis inhibieron LSD1 con mayor potencia que la tranilcipromina, y todas inhibieron PRMT5 en el rango nanomolar, con selectividad frente a PRMT1 y PRMT7. Los compuestos principales fueron MC4455 (CI50 de PRMT5 de 14 nM) y MC4491 (43 nM). Una estructura cristalina mostró que MC4455 se une de forma covalente al cofactor FAD de LSD1, y el acoplamiento molecular sugirió que ocupa el mismo bolsillo de PRMT5 que GSK591. En células MV4-11, ambos compuestos reprodujeron los cambios transcripcionales y de empalme de la combinación, y MC4455 aumentó las células positivas para CD11b.

Las salvedades son importantes. El trabajo in vivo utilizó una cohorte pequeña de xenoinjertos subcutáneos de una sola línea celular. La dependencia de p53 puede limitar el uso en la LMA con mutación de TP53, que es frecuente en la enfermedad de alto riesgo. Los datos de los compuestos duales proceden únicamente de ensayos celulares y bioquímicos, y la unión a PRMT5 se modeló en lugar de cristalizarse. La seguridad, la farmacocinética y la eficacia de los híbridos en animales siguen sin evaluarse.