Tuesday, February 27, 2018

Tratando la acondroplasia: aspectos más destacados en la literatura reciente: Fluazurón y CNP

Original en portugués publicado en 20 de octubre de 2016
Traducción: Maria Cristina Terceros 

En las últimas semanas fueron publicados varios estudios interesantes relacionados con el desarrollo óseo y sobre el receptor del factor de crecimiento de fibroblastos 3 (FGFR3). Aunque la mayoría de ellos no se encuentre directamente relacionado con la acondroplasia, sus resultados traen nuevas perspectivas y posibilidades para los interesados en terapias de displasias óseas relacionadas con el FGFR3 y otras formas de trastornos del crecimiento.
Este texto podría parecer superficial para el lector técnico. Intento evitar el uso del pesado léxico para permitir que personas que no estén familiarizadas con el lenguaje científico puedan comprender los temas aquí discutidos. Más informaciones técnicas pueden ser encontradas en las referencias proporcionadas.
Por otro lado, no se preocupe si no comprende un concepto o una expresión que usemos aquí. Intente visitar la página del glosario del blog y los links (enlaces) proporcionados a lo largo del texto, que lo irán a llevar a otros comentarios publicados aquí. En esas otras páginas podrá encontrar explicaciones para la mayoría de los tópicos técnicos. Aquí lo más importante es: nunca desistir de aprender.

Hay seis estudios diferentes que trabajan en cinco clases de drogas que iremos a revisar en dos partes. En esta primera parte, vamos a ver los estudios que exploraron el fluazurón y el péptido natriurético tipo C (CNP).
Fluazurón, un anti-parasitario utilizado para el tratamiento por infección de garrapatas en bovinos, inhibe al FGFR3 y reduce el crecimiento de células cancerígenas en modelos de cáncer de vejiga (1). 
Introducción
El FGFR3 fue identificado como un importante estimulador de crecimiento del cáncer (estimula las células cancerígenas a proliferarse o multiplicarse y a mantenerse vivas) en aproximadamente dos tercios de los casos de cáncer de vejiga y su supresión ha mostrado que reduce el tamaño del tumor (2). Por lo tanto, drogas que alcanzan al FGFR3 podrían ser útiles para tratar este tipo de cáncer.
Sin embargo, drogas utilizadas en el tratamiento contra el cáncer son muy caras y los costos han aumentado más en la última década, con la introducción de terapias específicas. Esto ha sido considerado una restricción relevante para el acceso al tratamiento adecuado en muchos países (3-5). Terapias específicas (u objetivo-dirigidas) son medicamentos desarrollados para afectar un único o un pequeño número de objetivos relevantes para la progresión del cáncer, lo que ayuda a reducir la toxicidad y a mejorar la eficacia del tratamiento. 
El estudio 
Teniendo en mente el tema de los costos del tratamiento, un grupo chino exploró una lista de antiguos medicamentos aprobados en el ámbito de la estrategia de reaprovechamiento de drogas (6; "drug repurposing"; también comentada aquí) para verificar si habría cualquier medicamento adecuado que podría ser usado contra el FGFR3.
Los investigadores descubrieron que el fluazurón (Figura 1), un compuesto de una lista vieja de medicamentos aprobados por la FDA, inhibió directamente al FGFR3, bloqueando su zona de activación (Figura 2) y por consiguiente, también las cascadas enzimáticas dependientes de la actividad de esta enzima (Figura 3), incluyendo la de la proteína-quinasa activada por mitógeno (mitogen-activated protein quinase, MAPK) (1).
La vía MAPK es considerada clave para el crecimiento óseo (7) y abarca las enzimas RAF, RAS, MEK e ERK (ver Figura 3).
La manera como los investigadores describieron el mecanismo de acción del fluazurón en el FGFR3 lo hace parece como otros inhibidores de tirosina-quinasa, como el NVP-BGJ398, recientemente revisado aquí.
Figura 1. Estructura química del fluazurón.

Los investigadores confirmaron que el fluazurón fue capaz de causar una reducción significativa del tamaño del tumor en un modelo animal y que su mecanismo de acción fue relacionado con la supresión de la actividad del FGFR3. Ellos concluyeron que el fluazurón podría ser probado para verificar su potencial aplicación como una terapia para el cáncer de vejiga (1).

Figura 2. Proyección del lugar de acoplamiento del fluazurón en el FGFR3.

De iview, un visualizador de WebGL interactivo del complejo proteína-ligante (1).


Figura 3. Cascadas de señalización del FGFR3 en condrocitos.

Vías de señalización activadas por FGF/FGFR. El FGF induce a la dimerización, la activación de la quinasa e a la transfosforilación de residuos de tirosina del FGFR, llevando hacia la activación de vías de señalización hacia abajo. Diferentes vías son estimuladas por la señalización del complejo FGF/FGFR tales como Ras-MAPK, PI-3 quinasa/AKT y vías de la PLC-y. Aparte de eso, la señalización del FGF también puede estimular la vía de STAT1/p21. La señalización FGF/FGFR también fosforila las proteínas Shc y Src. El complejo FGF/FGFR desempeña papeles cruciales en la regulación de la proliferación, diferenciación y apoptosis de condrocitos a través de vías de señalización hacia abajo. De: Su N et al. Bone Res 2014; 2:14003; doi: 10.1038/boneres.2014.3. Acceso libre. Reproducido aquí apenas con fines educativos.
Aspectos Destacados
El fluazurón es una droga bastante conocida, usada principalmente para tratar la infección por garrapatas en bovinos. Actualmente está aprobada para el uso como una terapia tópica, de aspersión, pero también puede ser administrada a través de otras vías, incluyendo la vía oral. Fue demostrado que es un fármaco de larga duración en el organismo después de la absorción, ya sea por vía oral o a través de la piel, y debido a esta característica es recomendado que sea utilizada una vez por año, a pesar de que el tratamiento pueda ser repetido en caso de necesidad (8,9).

El fluazurón ya fue probado en varias especies animales como un compuesto por vía oral y parenteral, y su farmacocinética (PK, el estudio de cómo el cuerpo lidia con una droga - absorción, metabolismo, eliminación) y farmacodinamia (PD, el estudio del efecto de la droga en el cuerpo) están bien caracterizadas. Su franja de dosis terapéutica se ha demostrado que es segura en los animales probados. Los análisis de PK y de PD mostraron que la droga es eliminada muy lentamente del cuerpo (8-11).
Por lo tanto, el fluazurón parece ser seguro en bajas dosis terapéuticas en animales y dura mucho tiempo en el cuerpo. Es una molécula pequeña que muestra una amplia distribución en los tejidos, incluyendo hígado, músculo y principalmente grasa.
Dado el conocimiento actual sobre su PK y PD y la información proporcionada por este nuevo estudio en el cáncer de vejiga, creo que testear (probar) el fluazurón en un modelo de acondroplasia es algo que debe ser seriamente considerado.
¿Se da cuenta? Vamos a decir que éste funcione en un modelo de acondroplasia y que su perfil de seguridad sea realmente bueno. Una droga de bajo costo, oral, que podría ser utilizada tres o cuatro veces por año para rescatar el crecimiento óseo en la acondroplasia…
¿Qué necesitamos? Un estudio (o estudios) para confirmar si el fluazurón llega a la placa de crecimiento (Figura 4) y sus efectos en el FGFR3 mutante; cuales serían sus efectos en los condrocitos de la placa de crecimiento (¿consigue rescatar la proliferación y la maduración celular?); y sus efectos en el crecimiento en un modelo in vivo adecuado.
Otras preguntas están relacionadas con la seguridad. Por ejemplo, ¿el fluazurón afecta otras enzimas de la familia FGFR o de otras familias de enzimas? Dada la semejanza de los sitios activos de las tirosina-quinasas receptoras (RTK, la forma como los investigadores dan el nombre a las enzimas como el FGFR3, revisado aquí), sería necesario verificar si el fluazurón es lo suficientemente específico contra el FGFR3. Existen evidencias oriundas de los estudios con animales que sugieren que sí, ya que no hay relato de toxicidad relevante en las revisiones sobre el producto. (8,9).
Sin embargo, el problema aquí es que esta droga es vieja; su patente expiró y no sería rentable en comparación con una molécula nueva. Ella cayó en la misma situación de la meclizina, de la hormona de la paratiroides (PTH), de las estatinas, otras terapias “antiguas” que podrían ser potenciales opciones para el tratamiento de la acondroplasia, pero que no reciben atención suficiente debido, por lo menos en parte, a la falta de intereses económicos.
Figura 4. Placa de crescimento.

 
El CNP rescata el crecimiento óseo en un modelo de ratas jóvenes de terapia con glucocorticoides (12).

Introducción


Los glucocorticoides son ampliamente utilizados para el tratamiento de muchas enfermedades agudas y crónicas debido a sus efectos antiinflamatorios e inmunosupresores. El uso crónico de glucocorticoides en niños es conocido por causar retraso en el crecimiento y puede llevar a la baja estatura adulta.

Un análogo del CNP, el vosoritide, se encuentra actualmente en etapa de test (prueba) en un estudio clínico de fase 2 en niños con acondroplasia. ¿Puede el CNP revertir el efecto del atraso de crecimiento causado por el uso crónico de glucocorticoides en niños?
 

El estúdio 

El grupo pionero japonés de Kioto que ha explorado el uso del CNP para la acondroplasia acaba de publicar un nuevo estudio en el cual ellos prueban si el uso del CNP en animales expuestos al uso crónico de glucocorticoides tendría impacto en el crecimiento óseo (12).
Básicamente, ellos verificaron que el CNP fue capaz de rescatar significativamente el crecimiento óseo en los animales tratados en un grado cercano a lo que fue visto en los animales no tratados (controles). Aquí están sus conclusiones (copiadas de los puntos destacados del estudio disponibles en la página web de la editorial, aquí:

* O CNP restabelece a crescimento reducido do esqueleto devido à dexametasona em um modelo animal.
* El CNP restaura la hipertrofia de los condrocitos de la placa de crecimiento que fue reducida con dexametasona.
* El CNP podría ser un agente terapéutico para el atraso del crecimiento inducido por glucocorticoides. 

Aspectos Destacados 

Éste es el primer estudio del cual soy consciente que explora una nueva indicación clínica potencial para el CNP en animales, en otros desordenes de desarrollo óseo, aparte de la acondroplasia.

Una vez que el uso de glucocorticoides para el tratamiento crónico de enfermedades inflamatorias o autoinmunes crónicas es común durante la infancia, y con base en estos resultados convincentes, se puede inferir que los análogos del CNP podrían ser usados para contrabalancear los efectos de retraso de crecimiento provocados por aquel tipo de drogas en esas condiciones clínicas.

Esto nos lleva a otra visión ofrecida por este estudio, que es el hecho de que el CNP pueda ser utilizado en otras condiciones clínicas independientemente del estado del FGFR3.

Como consecuencia, el potencial mercado para análogos del CNP parece estar aumentando, lo que es bueno para los desarrolladores de drogas interesados en invertir en terapias para disturbios de crecimiento óseo.

Sin embargo, existen otras variadas y potenciales indicaciones a la espera de ser incluidas en el mapa de investigación del CNP, comenzando por la hipoacondroplasia y otras displasias óseas dependientes de la vía MAPK (Figura 3), la vía que es directamente reglamentada por el CNP. Esperamos que no sean olvidadas.

Y, finalmente, no habrá ninguna sorpresa sobre anuncios de futuros estudios clínicos para confirmar que el CNP o sus análogos pueden ser dados a niños que estén usando terapia crónica con glucocorticoides.

Para una revisión del CNP, presione aquí. Para una revisión del desarrollo clínico del vosoritide, presione aquí.

Referencias

1. Ke K et al. In silico prediction and in vitro and in vivo validation of acaricide fluazuron as a potential inhibitor of FGFR3 and a candidate anticancer drug for bladder carcinoma. Chem Biol Drug Des 2016. doi: 10.1111/cbdd.12872

2. di Martino E et al. A decade of FGF receptor research in bladder cancer: past, present, and future challenges. Adv Urol. 2012;2012:429213. Acceso libre.

3. International Network for Cancer Treatment and Research. Cancer in developing countries. Published online at: http://www.inctr.org/about-inctr/cancer-in-developing-countries/. Acceso libre.

4. Goldstein DA et al. Global differences in cancer drug prices: A comparative analysis. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr LBA6500). Presented at 2016 ASCO Annual Meeting. Acceso libre.

5. Lopes Jr. GL et al. Access to cancer medications in low- and middle-income countries. Nat Rev Clin Oncol 2013;10: 314–22.

6. Strittmatter SM. Overcoming Drug Development Bottlenecks With Repurposing: Old drugs learn new tricks. Nat Med 2014; 20 (6):590-1. Acceso libre.

7. Ornitz DM and Marie JP. Fibroblast growth factor signaling in skeletal development and disease. Genes Dev 2015; 29:1463–86. Acceso libre.

8. European Medicines Agency. Veterinary Medicines and Inspections. Committee for Medicinal Products for Veterinary Use. FLUAZURON. Summary report (2). EMEA/CVMP/126892/2006-FINAL. April 2006. Available online at:
http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Maximum_Residue_Limits_-_Report/2009/11/WC500014284.pdf. Acceso libre.

9. FAO/UN. Residues of some veterinary drugs in foods and animals 1997. Fluazuron. Available on line at:
http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/vetdrug/docs/41-10 fluazuron.pdf. Acceso libre.

10. Gomes LVC et al. Acaricidal effects of fluazuron (2.5 mg/kg) and a combination of fluazuron (1.6 mg/kg) + ivermectin (0.63 mg/kg), administered at different routes, against Rhipicephalus (Boophilus) microplus parasitizing cattle. Experiment Parasitol 2015;153:22–8.

11. Pasay C et al. An exploratory study to assess the activity of the acarine growth inhibitor, fluazuron, against Sarcoptes scabei infestation in pigs. Parasit Vectors 2012;5:40. Acceso libre.

12. Ueda Y et al. C-type natriuretic peptide restores impaired skeletal growth in a murine model of glucocorticoid-induced growth retardation. Bone. 2016 Nov;92:157-167. doi: 10.1016/j.bone.2016.08.026.


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