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Il Ruolo degli Inibitori di MNK nel Trattamento del Cancro

Gli inibitori di MNK sembrano promettenti nel ridurre la crescita dei tumori mirando a eIF4E.

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Indice

MNK1 e MNK2 sono proteine che fanno parte di un gruppo chiamato chinasi serina-treonina, importanti per inviare segnali nelle cellule. Si attivano attraverso un processo chiamato Fosforilazione, che consiste nell'aggiungere un gruppo fosfato a parti specifiche delle proteine. Questa attivazione consente ai MNK di svolgere le loro funzioni, in particolare la fosforilazione di un’altra proteina chiamata EIF4E in un sito specifico (Ser209), fondamentale per il processo di traduzione dei messaggi dall'RNA alle proteine.

Ruolo dei MNK nella Traduzione Proteica

I MNK hanno un ruolo chiave in un complesso più grande chiamato eIF4F, che è essenziale per una specifica forma di sintesi proteica conosciuta come traduzione dipendente dal cappuccio. Per funzionare correttamente, i MNK devono essere vicini a eIF4E. Questo si ottiene facendo legare i MNK a un'altra proteina chiamata eIF4G, che funge da impalcatura. Il legame dei MNK a eIF4G è controllato dalla fosforilazione di MNK1, aggiungendo un ulteriore livello di regolazione al processo.

Importanza degli Inibitori di MNK nella Ricerca sul Cancro

I ricercatori si sono interessati agli inibitori di MNK perché si è scoperto che eIF4E è un oncogene, il che significa che può contribuire allo sviluppo del cancro. La fosforilazione di eIF4E in Ser209 è necessaria per la crescita dei tumori ma non è necessaria per lo sviluppo normale. Studi che utilizzano eIF4E modificato che non può essere fosforilato hanno dimostrato che senza questa modifica, lo sviluppo e la sopravvivenza cellulare non sono influenzati. Tuttavia, livelli elevati di eIF4E fosforilato sono stati associati a scarsi risultati in vari tipi di cancro. Gli inibitori di MNK potrebbero aiutare a ridurre i livelli di questa fosforilazione, influenzando la traduzione di alcuni mRNA che promuovono la crescita tumorale senza influire sulla traduzione proteica complessiva.

Ricerca su Inibitori Specifici di MNK

Uno dei primi inibitori selettivi di MNK a essere testato in clinica è Tomivosertib. Negli studi sugli animali, ha mostrato la capacità di ridurre i livelli di eIF4E fosforilato e PD-L1, una proteina spesso associata alla fuga immunitaria nei tumori. Le prove cliniche hanno indicato che combinare Tomivosertib con altri trattamenti potrebbe migliorare i risultati per i pazienti con cancro ai polmoni non a piccole cellule.

Un altro inibitore di MNK, ETC-206, è anch'esso oggetto di ricerca. Ha dimostrato una buona selettività per MNK1 e MNK2 ed è risultato efficace in modelli preclinici di cancro, inclusa la leucemia mieloide cronica. Studi iniziali sugli esseri umani hanno mostrato che ETC-206 è sicuro e ben tollerato, spingendo a ulteriori esplorazioni in combinazione con altre terapie oncologiche.

Progettazione dello Studio e Metodi

La ricerca su ETC-206 ha incluso una varietà di studi preclinici e clinici. I campioni sono stati raccolti da volontari sani e sono stati preparati con cura per l'analisi. Le cellule sono state coltivate e analizzate per determinare l'efficacia di ETC-206 nell'inibire i livelli di p-eIF4E, mentre i campioni di tessuto prelevati da topi sono stati anche valutati.

Studi sugli Animali per l'Inibizione di MNK

Gli studi sugli animali hanno coinvolto l'alloggio di topi in condizioni controllate e la somministrazione di dosi di ETC-206. I ricercatori hanno misurato quanto bene il farmaco inibisse la fosforilazione in vari tessuti, inclusi pelle, midollo osseo e follicoli piliferi. I risultati hanno indicato che ETC-206 potrebbe ridurre significativamente i livelli di p-eIF4E in questi tessuti a diversi tempi dopo la somministrazione.

Analisi degli Effetti del Farmaco nei Tessuti

Per valutare l'efficacia di ETC-206, i ricercatori hanno omogeneizzato i campioni di tessuto e hanno effettuato analisi Western blot per determinare i livelli di eIF4E fosforilato. Lo studio ha mostrato che l'inibizione era rapida, indicando che il farmaco funzionava velocemente dopo la somministrazione. L'inibizione massima dei livelli di p-eIF4E è avvenuta entro poche ore, e l'effetto è durato fino a 24 ore, a seconda della dose.

Impatto di ETC-206 sulle Cellule Umane

Negli studi che coinvolgono cellule umane, ETC-206 ha mostrato livelli di inibizione variabili di p-eIF4E. A differenza dei topi, gli effetti nelle cellule umane non sono stati osservati nelle prime ore dopo il trattamento. Tuttavia, a 24 ore dopo la dose, è stata rilevata una notevole riduzione dei livelli di p-eIF4E, evidenziando la necessità di un monitoraggio prolungato negli studi umani.

Confronti tra Topi e Umani

La farmacocinetica, cioè come il farmaco si comporta nel corpo nel tempo, differiva tra topi e umani. Nonostante il farmaco mostrasse relazioni dose-risposta efficaci nei topi, risultati simili negli umani richiedevano un periodo di osservazione più lungo. Questa discrepanza sottolinea le complessità di tradurre i risultati degli studi sugli animali in applicazioni umane.

Conclusione

ETC-206 è un inibitore di MNK promettente che ha mostrato efficacia negli studi preclinici riducendo i livelli di p-eIF4E nei tumori e in vari tessuti. Le prove cliniche hanno indicato che ha profili di sicurezza e farmacocinetica favorevoli, rendendolo un candidato per ulteriori sviluppi in terapie combinate per il cancro. La continua ricerca è necessaria per confermare la sua efficacia negli esseri umani e comprendere il suo pieno potenziale come parte del trattamento del cancro.

Fonte originale

Titolo: Pharmacodynamic evaluation of AUM001/tinodasertib, an oral inhibitor of mitogen-activated protein kinase (MAPK)-interacting protein kinase 1, 2 (MNK1/2) in preclinical models and tissues from a Phase 1 clinical study

Estratto: Mitogen-activated protein kinase (MAPK) interacting kinase (MNK) inhibitors affect cap-dependent mRNA translation by blocking the phosphorylation of RNA-binding proteins such as the eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E). Phosphorylation on serine (Ser) 209 of eIF4E causes hyperactivation and dysregulation of mRNA translation, which is a hallmark of numerous malignancies. AUM001/Tinodasertib (ETC-206) is a selective and potent oral kinase inhibitor of MNK1 and MNK2 (IC50 of 64 and 86 nM, respectively), inducing dose-dependent inhibition of eIF4E phosphorylation on Ser209 (p-eIF4E) with an IC50 of 0.8 {micro}M in K562-eIF4E cells. In mice, single oral doses of [~]12.5 mg/kg led to rapid (1-2 h post-dose) [~]70% inhibition of p-eIF4E in different normal or tumor tissues at a plasma concentration of 8.6 M. However, in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), obtained from human healthy volunteers (HVs) in a Ph1 study, single oral doses of 10 or 20 mg ETC-206 did not show inhibitory activity up to 12 h post-dose, instead ETC-206 caused a statistically significant (p=0.0037) p-eIF4E inhibition in PBMCs of 24% at 24 h post-dose with 10 mg, and an inhibition of [≥]27 % up to 52% was seen in 11/14 subjects in the 20 mg group where ETC-206 plasma concentrations remained above the IC50 for p-eIF4E (1.7 {micro}M) for 30 h. While in mouse pharmacodynamic (PD) activity was also shown in tumor, skin, and hair follicles (HFs), in human tissues, PBMCs showed a trend for delayed PD inhibition and skin was not a suitable surrogate. Analysis of pharmacokinetic (PK) and PD relationships shown herein demonstrate excellent pharmaceutical properties of ETC-206 which has now advanced to Ph2 clinical trials (NCT05462236).

Autori: HANNES HENTZE, B. H. Gan, L. H. Lee, R. Takeda, M. Yasin, V. Teneggi, K. Ethirajulu, P. Yeo, D. Umrani, V. Pendharkar, D. W. T. Lim, G. Li, Q. Lu, Y. Cao, R. Nellore, S. Blanchard, V. Novotny-Diermayr

Ultimo aggiornamento: 2024-02-29 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.23.581717

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.23.581717.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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