Diseño, síntesis y actividad antitumoral de un inhibidor de la dihidrofolato reductasa, derivado de las catequinas del té, para el tratamiento del melanoma

Zusammenfassung

Recientemente, nuestro Grupo de Investigación, ha demostrado la actividad antifolato de varias catequinas del té. La Epicatequina galato (ECG) y la Epigalocatequina galato (EGCG) son inhibidores de la dihidrofolato reductasa (DHFR) y son capaces de producir un bloqueo celular del ciclo del ácido fólico, lo que explica sus propiedades antitumorales, antiinflamatorias y antibacterianas. Sin embargo, y aunque las catequinas naturales del té muestran actividad antitumoral, éstas tienen una serie de limitaciones para su utilización in vivo. Estas moléculas son altamente inestables y presentan problemas de transporte celular y, por lo tanto, de biodisponibilidad. Así, el Objetivo General de esta Tesis Doctoral fue sintetizar nuevos inhibidores de la DHFR derivados de las catequinas del té para aumentar su estabilidad y biodisponibilidad y que, por lo tanto, pudieran ser más eficaces para la prevención y el tratamiento del cáncer. En una fase inicial, se optimizaron los sistemas para la expresión y purificación a homogeneidad de la DHFR humana en larvas de gusano de seda (Bombyx mori) y la síntesis y caracterización química de un derivado de la ECG, la 3-O-(3,4,5-trimetoxibenzoil)-(-)-epicatequina (TMECG). Los estudios de las propiedades biológicas de la TMECG mediante ensayos in vitro, con cultivos de células e in vivo con ratones modelo permitieron demostrar que este compuesto presentaba una mayor biodisponibilidad que las catequinas naturales del té verde, y que su actividad biológica no se debía a sus propiedades antioxidantes o prooxidantes, ni a la inhibición del proteosoma, sino a que era un potente inhibidor de la DHFR humana. La TMECG fue capaz de inhibir el crecimiento de células epiteliales de distinto origen, siendo mucho más activo sobre células de melanoma, sobre las que inducía la muerte celular por apoptosis. Esta mayor actividad era debida a su activación en los melanosomas a un producto quinonico (TMECG-QM), altamente estable, que inhibía a la DHFR de forma irreversible. La TMECG es, por lo tanto, un antifolato capaz de escapar de los mecanismos de resistencia de las células de melanoma frente a este tipo de drogas siendo también activo sobre melanomas inducidos en ratón, disminuyendo el crecimiento del tumor y la metástasis en pulmón, sin presentar ningún efecto tóxico sobre los animales. En esta memoria, se propone también un nuevo mecanismo de resistencia de las células de melanoma al metotrexato, que implica a los melanosomas y al receptor de folato alpha como sistema para eliminar este antifolato de las células. La TMECG es capaz de bloquear el ciclo de la metionina en células de melanoma produciendo una desmetilación de genes reprimidos que llevan a la apoptosis de estas células presentando acciones sinérgicas con compuestos que bloquean este ciclo, lo que supone una terapia combinada efectiva contra el melanoma. Por último, se propone una conexión entre la síntesis de testosterona, la expresión de DHFR y la síntesis de melaninas así como sus implicaciones terapéuticas para el tratamiento del melanoma con ayuda de antiandrógenos.