Alvo p300 e CBP no Tratamento do Câncer de Próstata
Novas terapias focam em p300 e CBP pra combater o câncer de próstata avançado.
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Índice
- O Papel da p300 e CBP no Câncer de Próstata
- Enhancers e Expressão Gênica
- Direcionando p300 e CBP para Tratamento do Câncer
- Mecanismo de Ação dos Novos Medicamentos
- Importância da Acetilação de Histonas
- Estudos Pré-Clínicos e Avaliação de Segurança
- Implicações para o Tratamento do Câncer de Próstata
- Conclusão
- Direções Futuras
- Fonte original
- Ligações de referência
O câncer de próstata é uma doença complicada que envolve mudanças na forma como os genes são regulados. Essas mudanças geralmente ajudam as células cancerígenas a crescer e sobreviver. Um tipo específico de câncer de próstata, conhecido como câncer de próstata resistente à castração metastático (mCRPC), depende de elementos reguladores únicos no genoma chamados de "enhancers". Nas células normais, os enhancers ajudam a controlar a atividade dos genes, mas nas células cancerígenas, eles podem ficar superativados, levando a uma maior expressão de genes que promovem o crescimento de tumores.
Um dos protagonistas desse processo é uma proteína chamada receptor de andrógeno (AR), que interage com várias outras proteínas para impulsionar o crescimento do câncer. Essas interações ajudam a criar grupos de proteínas chamados de "enhanceossomos" que promovem a atividade de genes essenciais para a progressão do câncer. Vale lembrar que certas enzimas como P300 e CBP desempenham papéis significativos na modificação das histonas, as proteínas em torno das quais o DNA está enrolado, para regular a expressão gênica.
O Papel da p300 e CBP no Câncer de Próstata
A p300 e a CBP são conhecidas como acetiltransferases de histona. Elas adicionam grupos acetil às histonas, o que pode mudar como o DNA está enrolado em torno dessas proteínas, permitindo ou restringindo o acesso ao maquinário que lê os genes. Nas células de câncer de próstata, a p300 e a CBP trabalham com a AR e outros fatores importantes para criar um ambiente favorável à expressão gênica que apoia o crescimento do câncer.
Pesquisas mostraram que quando células cancerígenas são tratadas com certos compostos que visam as funções da p300 e CBP, isso pode levar a uma redução no crescimento das células cancerígenas. Isso indica que direcionar essas proteínas pode ser uma maneira promissora de combater o câncer de próstata.
Enhancers e Expressão Gênica
Os enhancers são regiões de DNA que, mesmo não estando localizadas diretamente ao lado dos genes que regulam, podem aumentar significativamente a expressão desses genes. No câncer de próstata, os enhancers muitas vezes são alterados e podem impulsionar a expressão de genes envolvidos na progressão do câncer. Essa desregulação pode ser resultado de mudanças na paisagem epigenética, que se refere a modificações que afetam a atividade gênica sem alterar a sequência de DNA subjacente.
No mCRPC, a AR e outros fatores de transcrição recrutam a p300 e a CBP para esses locais de enhancers, levando a um aumento da expressão gênica por meio de um processo chamado acetilação. Essa alteração na paisagem da regulação gênica é crítica para promover a sobrevivência das células cancerígenas.
Direcionando p300 e CBP para Tratamento do Câncer
Os pesquisadores estão ativamente investigando maneiras de direcionar a p300 e a CBP para inibir suas ações no câncer de próstata. Uma abordagem é o desenvolvimento de pequenas moléculas que inibam sua atividade ou promovam sua degradação. O objetivo é reduzir a acetilação das histonas e, consequentemente, a expressão de genes que promovem o crescimento tumoral.
Avanços recentes levaram à criação de um tipo de medicamento chamado PROTAC, que significa quimera visando a proteólise. Esses medicamentos são projetados para direcionar especificamente a p300 e a CBP para destruição dentro da célula. Ao fazer isso, acredita-se que eles podem reduzir de forma mais eficaz o crescimento tumoral em comparação com inibidores tradicionais que apenas bloqueiam a atividade dessas proteínas.
Mecanismo de Ação dos Novos Medicamentos
Os PROTACs recém-desenvolvidos podem se ligar à p300 e CBP e levar à sua degradação. Esse processo resulta em uma queda nos níveis de histonas acetiladas e uma redução nos programas transcricionais impulsionados pela AR. Como resultado, há menos expressão de oncogenes-genes que têm o potencial de causar câncer-levando à redução do crescimento das células de câncer de próstata.
Estudos iniciais indicam que esses PROTACs são muito eficazes em direcionar células de câncer de próstata, levando a diminuições significativas no crescimento celular. Importante, esses medicamentos mostraram funcionar mesmo em casos onde terapias tradicionais falham, como nos cânceres resistentes ao enzalutamida.
Acetilação de Histonas
Importância daA acetilação de histonas é um aspecto crucial da regulação gênica. A adição de grupos acetil ajuda a desenrolar o DNA das histonas, permitindo um acesso mais fácil pela maquinaria de transcrição. No câncer, padrões anormais de acetilação de histonas podem levar à expressão inadequada de genes que promovem o crescimento.
Os PROTACs recém-desenvolvidos são significativos porque podem reduzir drasticamente essas modificações, revertendo assim as mudanças cancerosas na expressão gênica. Essa capacidade oferece um novo caminho potencial para tratar cânceres de próstata avançados que são tipicamente difíceis de gerenciar com terapias existentes.
Estudos Pré-Clínicos e Avaliação de Segurança
Antes que um novo medicamento possa ser usado em pacientes, ele passa por testes extensivos em laboratórios e modelos animais. Esses estudos pré-clínicos são essenciais para avaliar a segurança e a eficácia de novas terapias.
Em estudos usando linhagens celulares de câncer de próstata e modelos animais, a eficácia dos PROTACs direcionados à p300/CBP foi demonstrada. Os resultados mostram que esses medicamentos podem suprimir significativamente o crescimento tumoral sem efeitos colaterais evidentes. Avaliações de toxicidade em camundongos confirmaram que o tratamento não resulta em efeitos prejudiciais em órgãos vitais ou na saúde geral, tornando esses medicamentos candidatos promissores para novas pesquisas clínicas.
Implicações para o Tratamento do Câncer de Próstata
O desenvolvimento de medicamentos que visam a via p300/CBP poderia representar um avanço significativo no tratamento do câncer de próstata. Ao degradar especificamente essas proteínas, é possível interromper a progressão do câncer de maneira mais eficaz do que com as opções de tratamento atuais.
Essa abordagem direcionada pode não apenas melhorar os resultados dos pacientes, mas também reduzir a probabilidade de desenvolver resistência, que muitas vezes limita a eficácia das terapias existentes.
Conclusão
O câncer de próstata continua sendo uma doença desafiadora, mas os avanços na compreensão dos mecanismos moleculares que a impulsionam estão levando a novas estratégias terapêuticas. Ao direcionar proteínas específicas envolvidas na regulação gênica, como a p300 e a CBP, os pesquisadores estão desenvolvendo tratamentos inovadores que podem transformar o cenário do cuidado com o câncer de próstata. A pesquisa e o desenvolvimento contínuos nesta área trazem promessas para melhorar as taxas de sobrevida e a qualidade de vida dos pacientes enfrentando essa doença.
Direções Futuras
À medida que os pesquisadores continuam explorando o papel da p300 e CBP no câncer, várias direções surgiram para investigação futura. Isso inclui:
Desenvolvimento Continuado de PROTACs: A inovação contínua na tecnologia PROTAC pode levar a degradadores mais eficazes e específicos.
Terapias Combinadas: Estudar como esses medicamentos funcionam em combinação com tratamentos existentes pode resultar em estratégias mais potentes contra formas de câncer resistentes.
Identificação de Biomarcadores: Descobrir biomarcadores que preveem a resposta a terapias direcionadas à p300/CBP pode aprimorar a seleção de pacientes para esses tratamentos.
Expansão para Outros Cânceres: Investigar a utilidade da inibição de p300/CBP em outros tipos de câncer pode ampliar o impacto dessas descobertas em diferentes malignidades.
Ensaios Clínicos: Iniciar ensaios clínicos para avaliar a segurança e eficácia dos PROTACs direcionados à p300/CBP em humanos será essencial para levar essa abordagem promissora aos pacientes.
Ao direcionar os mecanismos subjacentes de regulação e expressão gênica no câncer de próstata, novas terapias poderiam, em última análise, levar a uma melhor gestão da doença e melhores resultados para os pacientes. A dedicação contínua à pesquisa nesta área é vital à medida que buscamos soluções inovadoras para combater o câncer.
Título: p300/CBP degradation is required to disable the active AR enhanceosome in prostate cancer
Resumo: Prostate cancer is an exemplar of an enhancer-binding transcription factor-driven disease. The androgen receptor (AR) enhanceosome complex comprised of chromatin and epigenetic coregulators assembles at enhancer elements to drive disease progression. The paralog lysine acetyltransferases p300 and CBP deposit histone marks that are associated with enhancer activation. Here, we demonstrate that p300/CBP are determinant cofactors of the active AR enhanceosome in prostate cancer. Histone H2B N-terminus multisite lysine acetylation (H2BNTac), which is exclusively reliant on p300/CBP catalytic function, marked active enhancers and was notably elevated in prostate cancer lesions relative to the adjacent benign epithelia. Degradation of p300/CBP rapidly depleted acetylation marks associated with the active AR enhanceosome, which was only partially phenocopied by inhibition of their reader bromodomains. Notably, H2BNTac was effectively abrogated only upon p300/CBP degradation, which led to a stronger suppression of p300/CBP-dependent oncogenic gene programs relative to bromodomain inhibition or the inhibition of its catalytic domain. In vivo experiments using an orally active p300/CBP proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader (CBPD-409) showed that p300/CBP degradation potently inhibited tumor growth in preclinical models of castration-resistant prostate cancer and synergized with AR antagonists. While mouse p300/CBP orthologs were effectively degraded in host tissues, prolonged treatment with the PROTAC degrader was well tolerated with no significant signs of toxicity. Taken together, our study highlights the pivotal role of p300/CBP in maintaining the active AR enhanceosome and demonstrates how target degradation may have functionally distinct effects relative to target inhibition, thus supporting the development of p300/CBP degraders for the treatment of advanced prostate cancer.
Autores: Arul M. Chinnaiyan, J. Luo, Z. Chen, Y. Qiao, J. C.-Y. Tien, E. Young, R. Mannan, S. Mahapatra, T. He, S. Eyunni, Y. Zhang, Y. Zheng, F. Su, X. Cao, R. Wang, Y. Cheng, R. Seri, J. George, M. Shahine, S. J. Miner, U. Vaishampayan, M. Wang, S. Wang, A. Parolia
Última atualização: 2024-05-24 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587346
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587346.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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