Identificació de seqüències peptídiques específiques per a cèl·lules de càncer de pròstata metastàtic. Direccionament de vectors adenovirals

Abstract

El càncer de pròstata és el càncer majoritàriament diagnosticat en homes adults i la segona causa de mort, després del càncer de pulmó. Els tractaments convencionals com la prostatectomia radical, radioteràpia i quimioteràpia tan sols funcionen en la malaltia localitzada, essent el desenvolupament de metàstasis la principal causa de mort dels pacients. Per tant, és necessària la cerca de noves teràpies que millorin l'eficàcia dels tractaments del càncer de pròstata, sobretot en presència de focus metastàtics en altres òrgans. En aquest sentit, la teràpia gènica - que consisteix en la transferència de material genètic per a substituir, restablir o potenciar les funcions biològiques de cèl·lules i teixits- s'ha proposat com una alternativa al tractament del càncer de pròstata. La majoria dels protocols de teràpia gènica en càncer de pròstata utilitzen la injecció intratumoral, que limita la teràpia als tumors localitzats, sent necessària l'administració sistèmica del vector terapèutic per tal d'arribar a la malaltia disseminada. Per a poder administrar sistèmicament un vector cal evitar la transferència del transgen als teixits i cèl·lules no diana i, per tant, aquest vector haurà d'estar específicament dirigit a aquests. <br/>Els Adenovirus són els vectors més utilitzats tant en teràpia gènica del càncer com en teràpia gènica del càncer de pròstata ja que presenten una elevada transferència del transgen sense introduir el seu genoma al de la cèl·lula hoste, poden transportar fragments grans de DNA i es poden infectar una gran varietat de cèl·lules i teixits. Aquest extens tropisme és alhora que una avantatge una limitació ja que es pot produir la infecció de cèl·lules i teixits no diana degut a l'expressió ubiqua del seu receptor primari: el Coxsackie's and Adenovirus Receptor (CAR). Així doncs, el direccionament específic d'aquests vectors és de gran interès. <br/>En aquest treball, mitjançant el cribratge in vitro de la llibreria de Phage Display PhD-C7C sobre cèl·lules de càncer de pròstata metastàtic (PC3MM2) hem seleccionat 3 seqüències peptídiques (CTPQNTTMC, CYPSRSPLC i CPLHQRPMC) que han demostrat una major eficiència d'unió a les variants metastàtiques de càncer de pròstata que a les altres línies cel·lulars analitzades. Per tal de determinar si aquestes seqüències podrien ser funcionals pel direccionament específic de vectors terapèutics, les hem introduït a l'HI loop de la fibra de l'Adenovirus 5. Hem obtingut 3 Adenovirus recombinants: l'AdTLCTPQ (amb la seqüència CTPQNTTMC a l'HI loop), l'AdTLCYPS (amb la seqüència CYPSRSPLC a l'HI loop) i l'AdTLCPLH (amb la seqüència CPLHQRPMC a l'HI loop) i hem comprovat la seva infectivitat tant en sistemes in vitro com in vivo. Tot i que no hem obtingut diferències estadísticament significatives en la infecció de tumors i metàstasis en sistemes in vivo, els resultats obtinguts in vitro demostren que l'AdTLCTPQ i l'AdTLCPLH poden infectar les cèl·lules emprant un receptor diferent a CAR i que, per tant, utilitzant un vector terapèutic adequat, aquestes seqüències podrien ser funcionals pel direccionament de vectors terapèutics.

Prostate cancer is most commonly diagnosed in adult men and is the second cause of death after lung cancer. Radical prostatectomy, radiotherapy and chemotherapy only are effective in localized disease, being metastasis the principal cause of patient's death. Therefore, it's necessary the development of novel therapies to improve prostate cancer treatment. Gene therapy -which consists in the transfer of genetic material to restore, promote or replace biological functions of cells and tissues- has been proposed as an alternative to prostate cancer treatment. The major part of prostate cancer gene therapy studies use intratumoral injection, limiting the therapy to localized disease and being necessary the systemic administration to reach disseminated disease. In order to administrate systemically a vector it is necessary to avoid transgen transfer to non-target cells, and so it will have to be specifically directed to target cells.<br/>Adenoviruses are the vectors more used in cancer gene therapy and in prostate cancer gene therapy because present an elevated transgen transfer, can accommodate large DNA fragments and can infect a large variety of cells and tissues. This extended tropism is an advantage but a limitation too because non-specific transgen transfer due to ubiquitous expression of the primary receptor: Coxsackie's and Adenovirus Receptor (CAR). So on, there's a big interest in specific targeting of these vectors.<br/>In this work, through the screening in vitro of the Phage Display library PhD-C7C on metastatic prostate cancer cells PC3MM2, we have selected 3 peptide sequences (CTPQNTTMC, CYPSRSPLC and CPLHQRPMC) that have demonstrate a higher binding efficiency to metastatic prostate cancer cells than to the rest of cell lines analyzed. To determine if these peptide sequences could be functional in specific targeting of therapeutic vectors we have introduced them into the HI loop of Ad5 fiber. We have generate 3 recombinant adenoviruses: AdTLCTPQ (CTPQNTTMC sequence into the HI loop), AdTLCYPS (CYPSRSPLC sequence into the HI loop) and AdTLCPLH (CPLHQRPMC sequence into the HI loop) and analyzed its infectivity in vitro and in vivo. Although we have not observed and increase in tumor and metastasis infectivity in vivo, in vitro results demonstrate that AdTLCTPQ and AdTLCPLH can transduce cells using a CAR independent pathway and, so on, using an adequate therapeutic vector these sequences could functions as target specific peptides.