Medicamento contra o câncer GSK461364 bloqueia a inflamação do inflamassoma NLRP3 em camundongos

O inflamassomo NLRP3 é um complexo proteico que desencadeia a ativação da caspase-1, a liberação de IL-1β e a morte celular piroptótica. Sua ativação excessiva está associada a colite, gota, aterosclerose, sepse e diabetes tipo 2, todos relevantes para o inflammaging. Muitos inibidores diretos do NLRP3, como o MCC950, fracassaram em estudos clínicos, por isso são necessários novos alvos e fármacos.

A equipe fez a triagem de uma biblioteca de 429 inibidores de quinases em macrófagos peritoneais de camundongo preparados com LPS e estimulados com nigericina, adicionando os compostos após o priming para evitar efeitos sobre essa etapa. Seis compostos reduziram a IL-1β sem diminuir o TNF-α, incluindo quatro com atividade supressora do NLRP3 já relatada, o que validou a triagem. O sexto, o GSK461364, um inibidor da PLK1, era novo. Na concentração de 10 µM, ele bloqueou a liberação de IL-1β, a liberação de LDH (morte celular), a clivagem da caspase-1 e a oligomerização de ASC e a formação de specks após ATP, nigericina ou MSU. Teve pouco efeito sobre os inflamassomos AIM2 ou NLRC4, o que indica seletividade para o NLRP3.

In vivo, o GSK461364 por via intraperitoneal (10 e 25 mg/kg) reduziu a IL-1β sérica, mas não o TNF-α nem a IL-6, na endotoxemia induzida por LPS. Também reduziu a inflamação pulmonar e a clivagem de GSDMD e caspase-1. Na colite induzida por DSS, reduziu a perda de peso, os escores de atividade da doença, o encurtamento do cólon, o dano tecidual e a oligomerização de ASC no cólon. Uma dose de 25 mg/kg ao longo de 9 dias não produziu alterações no peso corporal, nos marcadores hepáticos ou renais nem na histologia dos órgãos, e não houve citotoxicidade em células cultivadas a 1–20 µM.

O fármaco não alterou o dano mitocondrial, as ROS mitocondriais, o efluxo de potássio ou de cloreto, nem a expressão dos componentes do inflamassomo. O GSK461364 se ligou à PLK1 (KD por SPR de cerca de 5,21 µM), o silenciamento da PLK1 reproduziu seus efeitos, e o fármaco perdeu a atividade em células com PLK1 silenciada. A PLK1 interagiu com a NEK7, mas não com o NLRP3. O knockdown ou a inibição da PLK1 reduziu a fosforilação de serina/treonina da NEK7 induzida por nigericina e enfraqueceu a associação NEK7-NLRP3. Ensaios de quinase in vitro (Phos-tag, ADP-Glo) mostraram fosforilação direta da NEK7 pela PLK1, que o GSK461364 reduziu. Os mutantes NEK7 S221A e S260A prejudicaram a produção de IL-1β em células HEK293T reconstituídas.

Os achados delineiam um eixo PLK1/NEK7/NLRP3 e apoiam o reposicionamento de inibidores da PLK1 para a inflamação. As ressalvas são importantes: os dados vêm de modelos em camundongos e em células, os sítios de fosforilação são descritos como "prováveis" (baseados em mutações e predições, e não confirmados por espectrometria de massa), e a inibição da PLK1 tem efeitos antimitóticos que podem limitar o uso crônico. O trabalho também entra em conflito com outros relatos sobre PLK1 e PLK4 na regulação do NLRP3.