Dois alvos de medicamentos contra a leucemia, PRMT5 e LSD1, atuam em conjunto para levar células de LMA a se diferenciarem e morrerem

A LMA é um câncer do sangue agressivo em que os blastos imaturos não conseguem amadurecer e, por isso, se acumulam. A PRMT5, uma enzima que adiciona marcas simétricas de dimetilação em argininas, sustenta a sobrevivência das células-tronco leucêmicas e é um alvo promissor para medicamentos. A inibição total é tóxica para as células normais, por isso os pesquisadores buscam fármacos parceiros que permitam doses menores e mais seguras de inibidores da PRMT5.

A equipe testou um painel direcionado de pequenas moléculas em células de LMA MLL-AF9 de camundongo, com níveis completos ou pela metade de PRMT5. Procurou compostos que matassem de forma preferencial as células com metade da PRMT5. Entre os resultados havia parceiros já conhecidos (inibidores de PRMT tipo I e de SF3B1), quimioterapia e novos candidatos, como inibidores de LSD1, CK2, CDK4/6 e ERK1/2. Nas linhagens humanas de LMA MV4-11, K562 e U937, o inibidor de PRMT5 PRT220 e o inibidor de LSD1 GSK-LSD1 foram sinérgicos em todos os cinco modelos de sinergia testados. Em xenoenxertos de MV4-11, a combinação reduziu o volume tumoral em 68%, contra 31% com o inibidor de PRMT5 e 45% com o inibidor de LSD1 isoladamente, sem perda aparente de peso corporal.

O sequenciamento de RNA mostrou que os dois fármacos afetam conjuntos de genes sobrepostos e que a combinação alterou mais genes do que qualquer um isoladamente. Os programas de apresentação de antígenos e de diferenciação mieloide aumentaram, enquanto os genes de divisão celular diminuíram. A citometria de fluxo confirmou níveis mais altos de CD11b, CD86 e outros marcadores de maturação. A inibição da PRMT5 alterou principalmente o splicing, incluindo o salto do éxon 6 de MDM4, o que reduziu a proteína MDM4 e aumentou a p53. A inibição da LSD1 alterou principalmente os níveis de transcritos. A remoção (knockout) de TP53 em células MV4-11 reduziu tanto a sinergia na viabilidade celular quanto a apoptose dependente de caspases, de modo que o efeito depende da p53.

Os pesquisadores então projetaram seis moléculas híbridas que unem uma ogiva de LSD1 baseada em tranilcipromina a uma ogiva de PRMT5 semelhante ao GSK591. Todas inibiram a LSD1 com mais potência do que a tranilcipromina, e todas inibiram a PRMT5 na faixa nanomolar, com seletividade sobre PRMT1 e PRMT7. Os compostos principais foram o MC4455 (IC50 de 14 nM para PRMT5) e o MC4491 (43 nM). Uma estrutura cristalina mostrou o MC4455 ligado covalentemente ao cofator FAD da LSD1, e a modelagem por docking sugeriu que ele ocupa o mesmo bolso da PRMT5 que o GSK591. Em células MV4-11, ambos os compostos reproduziram as alterações transcricionais e de splicing da combinação, e o MC4455 aumentou as células positivas para CD11b.

As ressalvas são importantes. O trabalho in vivo usou uma coorte pequena de xenoenxertos subcutâneos de uma única linhagem celular. A dependência da p53 pode limitar o uso em LMA com mutação em TP53, que é comum na doença de alto risco. Os dados dos compostos duplos vêm apenas de ensaios celulares e bioquímicos, e a ligação à PRMT5 foi modelada, não cristalizada. A segurança, a farmacocinética e a eficácia dos híbridos em animais ainda não foram testadas.