La proteina p16 rende le cellule del cancro ovarico particolarmente vulnerabili ai farmaci inibitori di CDK2

I tumori ovarici con amplificazione della ciclina E1 (CCNE1) rappresentano il 15–20% di tutti i tumori ovarici e sono associati a una prognosi particolarmente sfavorevole, in parte perché sono privi di mutazioni BRCA che rendono altri tumori sensibili agli inibitori PARP o alla chemioterapia a base di platino. Gli inibitori di CDK2 sono emersi come una promettente strategia terapeutica per questi tumori, ma le ragioni molecolari precise della loro sensibilità — e quali pazienti potrebbero trarne maggior beneficio — sono rimaste finora poco chiare.

Questo studio di Sine, Watts e colleghi dell'Università del Colorado Boulder e del Roswell Park Cancer Center si propone di spiegare perché i tumori ovarici con amplificazione di CCNE1 siano insolitamente sensibili agli inibitori di CDK2. L'intuizione chiave è emersa da lavori precedenti che dimostravano come molti tipi di cellule tumorali sfuggano all'inibizione di CDK2 attivando un loop compensatorio CDK4/6-Rb-E2F che riattiva CDK2. I ricercatori hanno ipotizzato che p16 (codificata da CDKN2A), un inibitore di CDK4/6 paradossalmente espresso ad alti livelli in questi tumori ovarici, blocchi questa via di fuga.

Utilizzando i dati di vitalità genomica CRISPR di DepMap, il gruppo ha confermato che l'espressione dell'mRNA di p16 era un predittore più robusto della dipendenza da CDK2 rispetto alla sola amplificazione di CCNE1. I ricercatori hanno quindi impiegato il knockout mediante CRISPR e il knockdown mediante siRNA di p16 in linee cellulari di carcinoma ovarico sieroso ad alto grado (HGSOC) (Kuramochi e OVCAR3), combinati con imaging time-lapse a cellule singole e in cellule vive tramite un sensore di attività CDK2 basato su DHB. Nelle cellule che esprimevano p16, l'inibizione di CDK2 con tegtociclib (PF-07104091, attualmente in sperimentazione clinica di Fase 1/2) ha determinato una soppressione prolungata dell'attività CDK2 e l'arresto del ciclo cellulare. In seguito alla deplezione di p16, le cellule hanno mostrato un classico pattern di calo-rimbalzo dell'attività CDK2, identico a quello osservato nelle cellule MCF10A prive di p16, continuando a proliferare. Questo rimbalzo era CDK4/6-dipendente: l'aggiunta dell'inibitore di CDK4/6 palbociclib ha abolito il rimbalzo nelle cellule deplette di p16. L'effetto è stato replicato con tre distinti inibitori di CDK2 in fase clinica avanzata (tegtociclib, AZD8421, INX-315).

Saggi di proliferazione a lungo termine condotti nell'arco di 25 giorni hanno dimostrato che le cellule tumorali ovariche esprimenti p16 non superavano l'arresto proliferativo sotto inibizione di CDK2, mentre le cellule p16-KO continuavano a proliferare fino al trattamento con la combinazione di inibitori CDK2/CDK4/6. La resistenza acquisita agli inibitori di CDK2 si correlava con la downregolazione di p16 e la upregolazione della ciclina D1, confermando sul piano meccanicistico che la riattivazione di CDK4/6 guida la resistenza. L'analisi mediante immunofluorescenza multiplexata su 225 tumori ovarici di pazienti ha rivelato che circa il 18% co-esprimeva alti livelli di ciclina E1 e alti livelli di p16, definendo un sottogruppo clinicamente trattabile.

Questi risultati ridefiniscono l'attuale modello meccanicistico: la sensibilità agli inibitori di CDK2 nel tumore ovarico con amplificazione di CCNE1 non dipende esclusivamente dalla dipendenza oncogenica dal complesso ciclina E1-CDK2, ma è determinata in modo cruciale dal blocco operato da p16 sulla via di fuga compensatoria mediata da CDK4/6. p16 emerge così come potenziale biomarcatore predittivo per la selezione dei pazienti negli studi clinici con inibitori di CDK2.