Mecanismos de resistencia a las terapias dirigidas contra EGFR en el cáncer pulmonarpapel de la endotelina 1 y la hipoxia intratumoral

Resumen

El cáncer pulmonar es la segunda neoplasia con mayor incidencia y la que presenta mayor mortalidad a nivel mundial. El cáncer pulmonar no microcítico (CPNM) representa el 85% de todos los tumores pulmonares, siendo el adenocarcinoma el subtipo más común. Se han diseñado inhibidores de tirosina quinasa (ITQs) contra las formas EGFR mutantes, uno de los oncogenes más frecuentemente mutados en el CPNM. Desafortunadamente, la mayoría de tumores adquieren resistencia a los ITQs a partir de los 9-15 meses. Se han identificado múltiples mecanismos de resistencia, como mutaciones secundarias o la transición epitelio-mesenquimal (EMT), entre otros. Sin embargo, aún existen entre un 40-50% de tumores que adquieren resistencia a los ITQs de tercera generación por mecanismos desconocidos. El microambiente tumoral contribuye a la adquisición de resistencia a ITQs a través de procesos como la hipoxia tumoral, un rasgo común de los tumores sólidos que favorece la EMT. Debido a la hipoxia y a su creciente necesidad de sustento, los tumores poseen un entorno proangiogénico. La endotelina 1 (EDN1) es un factor proangiogénico y vasoconstrictor que se ha relacionado con la mayoría de los procesos fisiopatológicos tumorales. En este trabajo se han empleado líneas celulares y modelos animales para reproducir el CPNM EGFR mutante resistente a ITQs y estudiar mediante distintas técnicas de biología molecular la relación de la oxigenación tumoral con la secreción de EDN1 y la eficacia de la hiperoxia normobárica como tratamiento frente al adenocarcinoma de pulmón resistente a ITQs. Los resultados indican que los modelos celulares de CPNM EGFR mutantes desarrollan resistencia a los ITQs a través de la EMT. La proliferación de las células resistentes se ralentiza in vivo, pero no in vitro. Además, la sobrexpresión de EDN1 aumenta la resistencia a gefitinib in vivo, pero no in vitro. El TGFβ1, los ITQs y la hipoxia aumentan la secreción de EDN1 in vitro y durante la EMT. Al reoxigenar los cultivos celulares disminuye la secreción de EDN1 y al someterlos a hiperoxia se observa un efecto citotóxico directo. En los modelos animales, hemos observado que los tumores tratados con ITQs incrementan los niveles de EDN1 que disminuye la perfusión sanguínea, la concentración intratumoral de gefitinib e induce un microambiente hipóxico. Al revertir la hipoxia con oxigenoterapia, la secreción de EDN1 disminuye y la concentración intratumoral de gefitinib aumenta. En resumen, identificamos y describimos la sobrexpresión de EDN1 como un nuevo mecanismo de resistencia a los ITQs de EGFR. Concluimos que la hiperoxia tiene un efecto antitumoral, disminuye la hipoxia del microambiente tumoral, reduce la expresión y secreción de EDN1, aumenta la perfusión tumoral y la disponibilidad intratumoral del fármaco gefitinib in vivo. En base a ello, proponemos la combinación de hiperoxia e ITQs de EGFR como un tratamiento eficaz frente al CPNM EGFR mutante en la práctica clínica.