Propuesta de estrategias terapéuticas combinadas para KRAS en cáncer de pulmón de células no pequeñas a partir de análisis in silico

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.24265/horizmed.2024.v24n2.07

Palabras clave:

Cáncer de Pulmón de Células no Pequeñas, ALK Quinasa , Acoplamiento Molecular

Resumen

Objetivo: Los pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas positivas a la mutación del gen linfoma anaplásico quinasa (ALK+) que, además, presentan mutaciones en el gen Kirsten rat sarcoma (KRAS), como KRASG12C, están mostrando resistencia tanto a inhibidores del gen linfoma anaplásico quinasa (ALK) como de KRAS. Por ello, se analizó la interacción de los inhibidores de ALK con KRAS, para sugerir una sinergia entre ambos. Materiales y métodos: En el estudio se realizó un modelado por homología de las estructuras KRASwt, KRASG12C y ALKwt. Posteriormente, se realizaron acoplamientos moleculares para determinar la energía de unión de los inhibidores de ALK y de KRAS, y evaluar la posible interacción entre los inhibidores de ALK con KRAS y la estructura KRASG12C. Finalmente, se analizó la expresión en la vía de proliferación celular de las proteínas rat sarcoma/quinasa regulada por señales extracelulares (vía RAS/MEK) mediante la técnica de Western blot. Resultados: Los valores de energía de unión muestran la posibilidad de interacción de los inhibidores de ALKwt, como crizotinib y alectinib, con las estructuras de KRASwt y KRASG12C. Los acoplamientos entre crizotinib con KRASwt y KRASG12C, respectivamente, muestran valores de energía de interacción (42,77 kcal/mol y 46,20 kcal/mol) muy similares a los obtenidos entre crizotinib y ALK (42,37 kcal/mol). A su vez, alectinib se acopló en el mismo sitio que los fármacos específicos de KRAS y KRASG12C, y presentaron valores de energía de interacción (51,74 kcal/mol y 54,69 kcal/mol, respectivamente) superiores a los obtenidos con ALK (44,94 kcal/mol). Finalmente, la expresión de la vía RAS/MEK nos mostró una disminución significativa de la expresión de RAS en líneas celulares de cáncer de pulmón ALK+ y ALKL1196M tratadas con crizotinib y alectinib. Conclusiones: Las técnicas in silico de este estudio muestran la posibilidad de acoplamiento entre los inhibidores de ALK (crizotinib y alectinib) con la estructura de KRAS. Esto permite sugerir una posible terapia combinada entre inhibidores de KRAS y ALK para los casos de coexistencia de ambas mutaciones, que puede evaluarse en posteriores ensayos con líneas celulares. 

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Citas

Amorín Kajatt E. Lung cancer: a review of current knowledge, diagnostic methods and therapeutic perspectives. Rev Peru Med Exp Salud Publica [Internet]. 2013;30(1):85-92.

Dammacco F, Silvestris F. Oncogenomics. 1.ª ed. India: Academic press; 2018.

Sabir SR, Yeoh S, Jackson G, Bayliss R. EML4-ALK variants: biological and molecular properties, and the implications for patients. Cancers (Basel) [Internet]. 2017;9(9):118.

Liu XQ, Kiefl R, Roskopf C, Tian F, Huber RM. Interactions among lung cancer cells, fibroblasts, and macrophages in 3D co-cultures and the impact on MMP-1 and VEGF expression. PLoS One [Internet]. 2016;11(5):1–14. 5.

Du X, Shao Y, Qin HF, Tai YH, Gao HJ. ALK-rearrangement in non-smallh cell lung cancer (NSCLC). Thorac Cancer [Internet]. 2018;9(4):423–30.

Muller IB, De Langen AJ, Honeywell RJ, Giovannetti E, Peters GJ. Overcoming crizotinib resistance in ALK-rearranged NSCLC with the second-generation ALK-inhibitor ceritinib. Expert Rev Anticancer Ther [Internet]. 2016;16(2):147–57.

Huang L, Guo Z, Wang F, Fu L. KRAS mutation: from undruggable to druggable in cancer. Signal Transduct Target Ther [Internet]. 2021;6(1):1–20.

Uras IZ, Moll HP, Casanova E. Targeting KRAS mutant non-small-cell lung cancer: past, present and future. Int J Mol Sci [Internet]. 2020;21(12):1–30.

Veluswamy R, Mack PC, Houldsworth J, Elkhouly E, Hirsch FR. KRAS G12C–Mutant non–small cell lung cancer: biology, developmental therapeutics, and molecular testing. J Mol Diagn [Internet]. 2021;23(5):507–20.

Román M, Baraibar I, López I, Nadal E, Rolfo C, Vicent S, et al. KRAS oncogene in non-small cell lung cancer: clinical perspectives on the treatment of an old target. Mol Cancer [Internet]. 2018;17(1):1–14.

Lee A. Sotorasib: A review in KRAS G12C mutation-positive non-small cell lung cancer. Target Oncol [Internet]. 2022;17(6):727–33.

Elliott J, Bai Z, Hsieh SC, Kelly SE, Chen L, Skidmore B, et al. ALK inhibitors for non-small cell lung cancer: a systematic review and network meta-analysis. PLoS One [Internet]. 2020;15(2):1–18.

Sankar K, Gadgeel SM, Qin A. Molecular therapeutic targets in non-small cell lung cancer. Expert Rev Anticancer Ther [Internet]. 2020;20(8):647–61.

Pan Y, Deng C, Qiu Z, Cao C, Wu F. The resistance mechanisms and treatment strategies for ALK-Rearranged non-small cell lung cancer. Front Oncol [Internet]. 2021;11:713530.

Friboulet Luc, Li N, Katayama R, Lee CC, Gairnor JF, Crystal AS, et al. The ALK inhibitor ceritinib overcomes crizotinib resistance in nonsmall cell lung cancer. Cancer Discov [Internet]. 2014;4(6):662–73.

Bayliss R, Choi J, Fennell DA, Fry AM, Richards MW. Molecular mechanisms that underpin EML4-ALK driven cancers and their response to targeted drugs. Cell Mol Life Sci [Internet]. 2016;73(6):1209–24.

Rao Q, Zuo B, Lu Z, Gao X, You A, Wu C, et al. Tumor-derived exosomes elicit tumor suppression in murine hepatocellular carcinoma models and humans in vitro. Hepatology [Internet]. 2016;64(2):456–72.

Bordi P, Tiseo M, Rofi E, Petrini I, Restante G, Danesi R, et al. Detection of ALK and KRAS mutations in circulating tumor DNA of patients with advanced ALK-Positive NSCLC with disease progression during crizotinib treatment. Clin Lung Cancer [Internet]. 2017;18(6):692–7.

Martorell PM, Huerta M, Compañ Quilis A, Abellán R, Seda E, Blesa S, et al. Coexistence of EGFR, KRAS, BRAF, and PIK3CA mutations and ALK rearrangement in a comprehensive cohort of 326 consecutive Spanish nonsquamous NSCLC patients. Clin Lung Cancer [Internet]. 2017;18(6):e395–402.

Salgia R, Pharaon R, Mambetsariev I, Nam A, Sattler M. The improbable targeted therapy: KRAS as an emerging target in non-small cell lung cancer (NSCLC). Cell Rep Med [Internet]. 2021;2(1):100186.

Ferreira LG, Dos Santos RN, Oliva G, Andricopulo AD. Molecular docking and structure-based drug design strategies. Molecules [Internet]. 2015;20(7):13384–421.

Fontana D, Ceccon M, Gambacorti-Passerini C, Mologni L. Activity of second-generation ALK inhibitors against crizotinib-resistant mutants in an NPM-ALK model compared to EML4-ALK. Cancer Med [Internet]. 2015;4(7):953–65.

Lee B, Lee T, Lee SH, Choi YL, Han J. Clinicopathologic characteristics of EGFR, KRAS, and ALK alterations in 6,595 lung cancers. Oncotarget [Internet]. 2016;7(17):23874–84.

De Langen AJ, Johnson ML, Mazieres J, Dingemans Anne-Marie, Mountzios G, Pless M, et al. Sotorasib versus docetaxel for previously treated non-small-cell lung cancer with KRASG12C mutation: a randomised, open-label, phase 3 trial. Lancet [Internet]. 2023;401(10378):733–46.

Schmid S, Gautschi O, Rothschild S, Mark M, Froesch P, Klingbiel D, et al. Clinical outcome of ALK-Positive non–small cell lung cancer (NSCLC) patients with de novo EGFR or KRAS co-mutations receiving tyrosine kinase inhibitors (TKIs). J Thorac Oncol [Internet]. 2017;12(4):681–8.

Awad MM, Liu S, Rybkin II, Arbour KC, Dilly J, Zhu VW, et al. Acquired Resistance to KRAS G12C inhibition in cancer . N Engl J Med [Internet]. 2021;384(25):2382–93.

Yang SR, Schultheis AM, Yu H, Mandelker D, Ladanyi M, Büttner R. Precision medicine in non-small cell lung cancer: Current applications and future directions. Semin Cancer Biol [Internet]. 2022;84:184–98.

Adderley H, Blackhall FH, Lindsay CR. KRAS-mutant non-small cell lung cancer: converging small molecules and immune checkpoint inhibition. EBioMedicine [Internet]. 2019;41:711–6.

Suzuki S, Yonesaka K, Teramura T, Takehara T, Kato R, Sakai H, et al. KRAS inhibitor-resistance in MET-amplified KRASG12C non-small cell lung cancer induced by RAS- and non-RAS-mediated cell signaling mechanisms. Clin Cancer Res [Internet]. 2021;27(20):5697–707.

Subbiah V, Baik C, Kirkwood JM. Clinical Development of BRAF plus MEK inhibitor combinations. Trends Cancer [Internet]. 2020;6(9):797–810.

Publicado

2024-06-27

Cómo citar

1.
Chapilliquen Ramírez D, Faya Castillo J, Zapata Dongo R, Moy Diaz B, Infante Varillas S. Propuesta de estrategias terapéuticas combinadas para KRAS en cáncer de pulmón de células no pequeñas a partir de análisis in silico. Horiz Med [Internet]. 27 de junio de 2024 [citado 2 de mayo de 2025];24(2):e2518. Disponible en: https://www.horizontemedico.usmp.edu.pe/index.php/horizontemed/article/view/2518

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