El cáncer colorrectal (CCR) es una de las principales causas de mortalidad relacionada con el cáncer en hombres y mujeres. La detección y el diagnóstico oportunos son clave para el manejo del CCR, que está infradiagnosticado porque los focos cripticos aberrantes, los pólipos hiperplásicos y los microadenomas del colon a menudo no se detectan con la colonoscopia convencional. La enzima ciclooxigenasa-2 (COX-2) se sobreexpresa en las etapas iniciales de la carcinogénesis colorrectal y desempeña un papel regulador importante en el proceso, lo que sugiere que podría ser un objetivo valioso para mejorar la visualización de la enfermedad incipiente.
Por lo tanto, hemos generado una biblioteca derivada de alpaca de 73 clones de nanobodies específicos para COX-2. Aquí, describimos uno de estos nanobodies, F9-K45Q-K77Q-ROX, en el que se han mutado dos residuos de lisina nativos, seguido de la conjugación a un fluoróforo en el extremo N-terminal, con retención de la unión selectiva a COX-2. El sitio de conjugación del fluoróforo y la afinidad de unión a COX-2 de F9-K45Q-K77Q-ROX se determinaron mediante análisis proteómicos y de termoforesis a microescala, respectivamente. En estudios de cultivo celular utilizando 1483 células de carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello humanos, F9-K45Q-K77Q-ROX se acumuló dentro de las células y se unió a la COX-2 intracelular, según lo visualizado por microscopía de fluorescencia.
Los análisis farmacocinéticos y toxicológicos in vivo revelaron que F9-K45Q-K77Q-ROX es detectable en la circulación con una vida media plasmática de 17,9 minutos y no existe toxicidad a corto plazo asociada con las inyecciones únicas de dosis de 10 mg/kg, 20 mg/kg o 40 mg/kg a las 24 horas posteriores a la administración. La imagen endoscópica de fluorescencia in vivo no invasiva validó la acumulación tumoral específica de F9-K45Q-K77Q-ROX en adenomas colorrectales inducidos por azoximetano/sulfato de dextrano en ratones. Este trabajo demuestra los primeros nanobodies dirigidos a COX-2, incluido un derivado fluorescente, que ofrece una gran promesa para la imagen endoscópica dirigida de neoplasias que expresan COX-2. Declaración de importancia.
Los procedimientos actuales de detección del cáncer colorrectal, como la colonoscopia con luz blanca, la cromoendoscopia y la imagen de banda estrecha, tienen como objetivo detectar tumores sólidos del colon y lesiones precursoras.
Sin embargo, estos métodos tienden a detectar solo tumores sólidos elevados y cánceres maduros, mientras que las lesiones precursoras, como los focos cripticos aberrantes, los pólipos hiperplásicos y los adenomas pequeños, a menudo no se detectan. Para abordar la necesidad de una mejor visualización de las lesiones tempranas, desarrollamos una biblioteca de nanobodies derivados de alpaca dirigidos a la ciclooxigenasa-2 (COX-2), una enzima que se sobreexpresa en los adenomas colorrectales. Los nanobodies dirigidos a COX-2 que contienen una etiqueta fluorescente se acumulan y se retienen en los adenomas del colon, lo que facilita su visualización endoscópica. Esta nueva plataforma de nanobodies dirigidos a COX-2 también puede ser valiosa para la detección temprana de otras enfermedades neoplásicas en las que se produce una sobreexpresión de COX-2. (Recuento de palabras: 119, límite: 120)
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