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Investigación Científica

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Expresión de la glicoproteína mucina 13 como un objetivo terapéutico en el cáncer colorrectal.

In Vivo
n: 72
p: < 0.01

¿Qué significa esto para los pacientes?

AI

Este estudio analizó una proteína llamada MUC13 para determinar si podría ser un objetivo para un nuevo tipo de tratamiento para el cáncer colorrectal metastásico (mCRC).

La investigación se centró en pacientes con mCRC. Los científicos descubrieron que MUC13 está presente en un gran porcentaje (alrededor del 70%) de las muestras de mCRC y que los altos niveles de MUC13 se asociaron con una peor supervivencia. A continuación, probaron un anticuerpo especial (una proteína que se dirige a moléculas específicas) diseñado para unirse a MUC13 en experimentos de laboratorio y en ratones con cáncer colorrectal. Este anticuerpo se unió a sustancias radiactivas para visualizar MUC13 y administrar radioterapia directamente a las células cancerosas (terapia radiofarmacéutica o RPT).

Esta investigación aún se encuentra en las primeras etapas. Se realizó en el laboratorio y en ratones. Aún no se sabe si este enfoque funcionará en humanos. Serían necesarios estudios adicionales, incluidos ensayos clínicos en humanos, para determinar si la RPT dirigida a MUC13 es segura y eficaz para el tratamiento del mCRC. Los hallazgos sugieren que MUC13 podría ser un objetivo útil para futuros tratamientos, pero la práctica clínica actual para pacientes con mCRC no cambia en base a este estudio.

Este resumen es generado por IA con fines informativos. No sustituye el consejo médico profesional. Consulte siempre con su oncólogo.

La elevada mortalidad asociada al cáncer colorrectal metastásico (mCRC) pone de manifiesto una necesidad insatisfecha de modalidades terapéuticas innovadoras. La terapia radiofarmacéutica (RPT) ofrece un enfoque potente a escala molecular para el manejo y el tratamiento de cánceres con micrometástasis distantes.

Sin embargo, su uso clínico en mCRC sigue siendo una oportunidad no aprovechada.

Por lo tanto, hemos identificado la glicoproteína transmembrana mucina 13 (MUC13) como un antígeno prometedor para el desarrollo de una RPT dirigida y hemos llevado a cabo una evaluación preclínica de su potencial utilizando una herramienta de anticuerpo monoclonal representativa de una futura clase de terapias que pueden aplicarse en la práctica clínica. Se caracterizó la inmunorreactividad y el transcriptoma de pacientes con cáncer colorrectal (n = 72 tumores primarios, 100 metástasis hepáticas) utilizando conjuntos de datos clínicos anotados. A continuación, se realizó una evaluación preclínica de MUC13 como diana de RPT para mCRC en ratones, utilizando un anticuerpo monoclonal dirigido a MUC13 (C14) marcado con zirconio-89 para la medición mediante tomografía por emisión de positrones (PET) de la densidad de MUC13 asociada al mCRC o con terbio-161 para la RPT dirigida. Se observó una fuerte inmunorreactividad de MUC13 en aproximadamente el 70% de los mCRC, y esta se correlacionó inversamente con la supervivencia global (P < 0,01).

Los niveles de MUC13 se visualizaron mediante PET y coincidieron con la presencia del antígeno determinada mediante inmunohistoquímica.

Además, la RPT dirigida a MUC13 exhibió eficacia in vivo y mejoró la supervivencia en modelos preclínicos de cáncer colorrectal. Los análisis de imagen, terapéuticos y patológicos resultantes dilucidaron las relaciones entre la densidad de la diana, el resultado terapéutico y una posible firma genética. La respuesta a la RPT dirigida a MUC13 no solo se asoció con la acumulación de radiofármacos, sino que también pareció estar equilibrada por la expresión de genes de reparación del daño del ADN, lo que sugiere una posible firma de sensibilidad que podría complementar un futuro enfoque clínico de teranóstica en mCRC positivo para MUC13.

PubMed Central ~8,355 palabras · 42 min de lectura

El cáncer colorrectal (CCR) sigue siendo uno de los tipos de cáncer más diagnosticados y mortales en todo el mundo, y las estimaciones de 2026 proyectan aproximadamente 150.000 nuevos diagnósticos y 50.000 muertes en los Estados Unidos[1]. Un factor importante que contribuye a la alta mortalidad asociada con esta enfermedad es la aparición de metástasis sincrónicas, que a menudo están presentes en el momento del diagnóstico y se ha demostrado que reducen las tasas de supervivencia relativa a los 5 años del 65% para aquellos con cáncer localizado al 16% en pacientes con metástasis en sitios distantes[2]. Estas lesiones se detectan con mayor frecuencia en el hígado, seguido del peritoneo y los pulmones[3], y, además de las dificultades en el tratamiento con quimioterapia y regímenes de inmunoterapia debido a la heterogeneidad espacial y temporal que se encuentra en el CCR metastásico (CCRm), la prevalencia de metástasis irresecables impide que la mayoría de los pacientes reciban una cirugía potencialmente curativa. Las modalidades de tratamiento innovadoras siguen siendo una necesidad clínica urgente para los pacientes con CCRm.

La teranóstica representa una modalidad terapéutica emergente inspirada en las recientes aprobaciones de la FDA para el cáncer de próstata metastásico resistente a la castración[4] y los tumores neuroendocrinos[5], y numerosos ensayos clínicos que evalúan terapias con radionúclidos de nueva generación en estas y otras indicaciones[6]. A pesar del éxito inicial en el cáncer de próstata y los tumores neuroendocrinos, la medicina contra el cáncer con radiofármacos para pacientes con CCRm sigue siendo una oportunidad no realizada.

En este estudio, aprovechamos los datos clínicos de más de 200 pacientes con CCR para priorizar la glicoproteína mucina 13 (MUC13)[7] como un posible antígeno diana para el desarrollo de la teranóstica del CCRm. En los órganos y tejidos sanos, las mucinas contribuyen a proporcionar una capa mucosa que protege las células epiteliales del entorno circundante hostil. Sin embargo, se han observado altos niveles de expresión de mucina y patrones de glicosilación aberrantes en numerosos cánceres[8], y se ha identificado de forma única una alta expresión de mucina 13 (MUC13) en el CCR[9], así como en otros cánceres, como el cáncer de ovario[10] y el cáncer de páncreas[11], información que se ha utilizado para el desarrollo de conjugados anticuerpo-fármaco. Dicho trabajo previo observó no solo una mayor expresión apical, sino también la localización a lo largo de la superficie basolateral de las células epiteliales[12], lo que afecta a la adhesión célula-célula, y la localización citoplasmática y nuclear, una característica distinguible de los tejidos sanos adyacentes y el CCR no metastásico[13]. En estudios traslacionales, evaluamos el potencial de un enfoque teranóstico dirigido a MUC13 en modelos humanos preclínicos de CCR. Se utilizó la tomografía por emisión de positrones (PET) longitudinal con circonio-89 (89Zr) emisor de positrones para determinar si la densidad de MUC13 se puede visualizar, lo que permite una posible estadificación inmediatamente antes del tratamiento, así como cuantificar para priorizar a los pacientes con lesiones que probablemente responderán a la terapia con radiofármacos (TRF). De manera similar, evaluamos la eficacia del tratamiento de un contraparte terapéutica dirigida a MUC13, marcada con el radionúclido terapéutico de doble emisión beta (β−)/electrones Auger, terbio-161 (161Tb). Con las directrices clínicas contemporáneas que están surgiendo y que mejoran los criterios de selección de pacientes para la TRF[14], preguntamos si las respuestas a la terapia dirigida a MUC13 podrían predecirse mejor mediante una combinación de características de acumulación de radiofármacos en los tumores, así como una firma genética relacionada con la respuesta al daño del ADN (RDA). En general, nuestros esfuerzos aquí presentados señalan el potencial de futuras teranósticas dirigidas a MUC13 para el tratamiento del CCRm en pacientes cuidadosamente seleccionados.

Materiales y Métodos

Análisis de datos de pacientes

Se recopilaron y anotaron retrospectivamente muestras humanas de pacientes desidentificados siguiendo un protocolo aprobado por la Junta de Revisión Institucional de MD Anderson (protocolo n.º LAB09-0373). Se adquirieron dos conjuntos separados de muestras de pacientes, CCR primario (n = 239) y metástasis hepática (n = 100), de conjuntos de datos institucionales establecidos previamente en MD Anderson[15]. Este estudio se centró en el análisis secundario de datos genómicos, histopatológicos y clínicos desidentificados existentes. Todos los pacientes habían dado previamente su consentimiento informado por escrito para el uso de los datos en futuras investigaciones sobre el CCR en el momento de la recolección de la muestra. No se incluyó información de identificación fácil en estos conjuntos de datos. Las muestras de microarreglos de tejidos están compuestas por 158 muestras de CCR primario de 72 pacientes (cohorte de CCR primario), 111 muestras de metástasis hepática de 100 pacientes (cohorte de metástasis hepática), 11 muestras de colon normal recolectadas de pacientes en la cohorte de CCR primario). El perfil de expresión de MUC13, la expresión diferencial de genes y los análisis de enriquecimiento de vías de características del cáncer se procesaron utilizando datos transcripómicos de 207 pacientes únicos entre el conjunto de datos de CCR primario (n = 239) mediante la realización de una transformación z en los valores de expresión de MUC13. Las muestras se clasificaron en dos grupos en función de la puntuación z de MUC13: las muestras con una puntuación z > mediana se clasificaron como el grupo "Alto", y las que tenían una puntuación z ≤ mediana se clasificaron como el grupo "Bajo". A continuación, se realizó un análisis de expresión diferencial de genes entre los grupos Alto y Bajo utilizando el paquete limma[16] v3.62.2 (RRID: SCR010943) en R v4.4.1. Los genes con un valor p ajustado (tasa de descubrimiento falso [FDR]) < 0,01 se consideraron significativamente expresados de forma diferencial. El algoritmo de variación del conjunto de genes (GSVA)[17] se utilizó en el análisis de enriquecimiento del conjunto de genes en una sola muestra (ssGSEA) para calcular las puntuaciones utilizando las vías de características del cáncer con el paquete R msigdbr (RRID: SCR022870).

Cultivo y caracterización de líneas celulares

T84 (ATCC, RRID: CVCL0555) se cultivó en DMEM/F-12 (Corning) suplementado con un 10% de suero fetal bovino (SFB) inactivado térmicamente (Gibco) y penicilina-estreptomicina (penicilina: 100 unidades/mL; estreptomicina: 100 μg/mL, Gibco). SW480 (ATCC, RRID: CVCL0546) se cultivó en L-15 (Corning) suplementado con un 10% de SFB inactivado térmicamente y penicilina-estreptomicina. SNU-C4 (Banco de líneas celulares coreano, RRID: CVCL_5111) se cultivó en RPMI1640 (Corning) suplementado con un 10% de SFB inactivado térmicamente, penicilina-estreptomicina y piruvato de sodio (1 mM). Todas las células se cultivaron a 37 °C en una atmósfera de 5% de CO2 y se pasaron antes de alcanzar la confluencia total, hasta 20 pasajes. Las células se analizaron mensualmente para detectar micoplasma utilizando el kit de detección MycoStripTM (Invivogen #rep-mysnc). Todas las líneas celulares se autenticaron posteriormente mediante el perfilado de repeticiones cortas en tándem en el Centro de Citogenética y Autenticación Celular de MD Anderson (la última vez se realizó en enero de 2026).

Se demostró la expresión de las proteínas endógenas mediante Western blot utilizando el anticuerpo policlonal anti-humano MUC13 de conejo utilizado para inmunohistoquímica y aproximadamente 20 μg de lisados de cada línea celular. Después de la electroforesis en gel de SDS, las proteínas se transfirieron a filtros de difluoruro de polivinilideno (PVDF) (Bio-Rad), se inmunotintaron y se detectaron utilizando un conjugado de anticuerpo anti-IgG-HRP de cabra (MilliporeSigma #A0545, RRID: AB257896) y el sustrato ClarityTM Western ECL (BIO-RAD). Se utilizó un anticuerpo monoclonal anti-β-actina de ratón (Cell Signaling #3700, RRID: AB2242334) para confirmar la carga equivalente de proteínas entre las muestras. Las imágenes de Western blot se capturaron utilizando el imager Azure Biosystem C600.

Producción de 89Zr

El circonio-89 se produjo en la Instalación de Radiquímica del Ciclón de MD Anderson mediante la reacción nuclear p,n sobre un disco de itrio-89 (89Y) sólido. Se perforaron discos (diámetro = 11,50 mm) a partir de una lámina de 0,64 mm de espesor (Thermo Scientific #000616FF) para su uso como blanco. La irradiación del blanco se realizó con un ciclotrón PETtrace800 (General Electric) utilizando una energía de haz de protones incidente de 14,5 MeV y corrientes de haz de 20 a 40 μA durante 2,5 h. Después de la irradiación, el blanco permaneció en un asiento de almacenamiento durante aproximadamente 1 h para permitir la desintegración de 89mZr (t1/2 = 4,16 min). A continuación, la separación química del blanco se realizó en una celda caliente que contiene un módulo remoto semiautomático construido internamente.

El 89Zr se separó del 89Y utilizando un cartucho Accell Plus CM Plus Light (Waters #WAT023531) funcionalizado con hidroxamato. El disco de itrio irradiado se retiró del soporte del blanco y se disolvió en 8 mL de HCl 2 M durante 20 min. La solución cruda de 89Zr se pasó a través de un filtro de fibra de vidrio y un cartucho Accell Plus CM Plus Light hidroxamado. Después de enjuagar con 10 mL de agua MilliQ (Ω = 18,2), el enjuague de agua se pasó a través del filtro y el cartucho. El [89Zr]Zr-oxalato se obtuvo desorbiendo la actividad de 89Zr del material del cartucho con 1,5 mL de ácido oxálico 0,05 M.

Citometría de flujo

Las líneas celulares T84, SNU-C4 y SW480 se cultivaron en medios apropiados según se describe anteriormente. Las células se recolectaron utilizando tripsina cuando alcanzaron el 80% de confluencia. Las células tratadas con tripsina se colocaron en tubos de centrífuga cónicos de 15 mL y se centrifugaron a 2.000 rpm durante 2 min. A continuación, las células se resuspendieron en un volumen apropiado de tampón de tinción para citometría de flujo eBioscience™ (Cat# 500-112-9748, Invitrogen) para obtener una concentración celular final de 1 × 106 células/mL. La suspensión celular se centrifugó a 500 × g durante 5 min a 4 °C. Después de descartar el sobrenadante, los gránulos se resuspendieron en 100 μL de medio de tinción con C14 (concentración de trabajo de 1,082 μg/mL) y luego se incubaron durante 1 h a temperatura ambiente, seguido de un único lavado con PBS. A las células tratadas con C14 se añadió un anticuerpo anti-IgG H&L de cabra (Alexa Fluor® 488, Abcam #ab150113, RRID: AB_2576208) en una dilución de 1:2000, seguido de incubación en la oscuridad durante 30 min a temperatura ambiente. A continuación, las suspensiones celulares se centrifugaron (500 × g, 5 min, 4 °C) y el gránulo final se resuspendió en 500 μL de tampón de tinción para citometría de flujo, se agitó y se transfirió a tubos FACS. Los archivos Fcs. se recolectaron utilizando un instrumento de citometría de flujo CYTEK® Northern Lights™ y se analizaron utilizando Cytobank (www.cytobank.org).

Inmunocitoquímica

Las células T84, SNU-C4 y SW480 se sembraron en placas de cámara de 8 pocillos recubiertas con poli-D-lisina (ThermoFisher #154534) a 80.000 células/pocillo en 200 μL de medio de cultivo y se incubaron a 37 °C en una atmósfera de 5% de CO2 durante 24 h. Las células se trataron con 10 μg/mL de C14 o un control de isotipo de IgG de ratón a 37 °C durante 1 h para permitir la unión y la internalización. Las células se lavaron, se fijaron en formaldehído al 4% y se permeabilizaron en saponina al 0,1%. A continuación, las células se incubaron con anti-LAMP1 (1:400 en Opti-MEM, Cell Signaling Technology #9091, RRID: AB2687579) a temperatura ambiente durante 1 h, seguido de anti-conejo-Alexa-555 (1:200 en Opti-MEM, Invitrogen #A21428, RRID: AB141784) y anti-ratón-Alexa-488 (1:200 en Opti-MEM, Abcam #150113, RRID: AB2576208) a temperatura ambiente durante 1 h. Los núcleos se contrateñeron con yoduro de TO-PRO-3 642/661 (1:1000, ThermoFisher #T3605). Se utilizó un IgG2a de ratón (Bio X Cell #BE0085, RRID: AB1107771) como control de isotipo. Las imágenes se adquirieron utilizando microscopía confocal (Leica TCS SP8) y el software LAS AF Lite v1.4.7.

Anticuerpos

El anticuerpo monoclonal recombinante de ratón anti-MUC13 IgG1, clon C14 (Abcam #ab231159, RRID: AB3698764), reacciona con MUC13 humano y de ratón, y se eliminó la albúmina sérica bovina, el azida de sodio y el glicerol de la solución de almacenamiento mediante cromatografía de exclusión por tamaño semi-preparativa, y se utilizó en citometría de flujo, inmunocitoquímica y radiomarcaje para experimentos in vitro e in vivo. El clon de IgG1 de ratón MOPC-21 ("IgG") con especificidad desconocida (Bio X Cell #BE0083, RRID: AB1107784) se utilizó como control de isotipo para C14.

Preparación del radioinmunoconjugado

Los quelantes bifuncionales para-isotiocianatobencil-desferrioxamina (p-SCN-Bn-DFO, Macrocyclics) y ácido S-2-(4-isotiocianatobencil)-1,4,7,10-tetraazaciclododecano tetraacético (p-SCN-Bn-DOTA, Macrocyclics) se conjugaron a los residuos de lisina expuestos en C14 e IgG antes del radiomarcaje con 89Zr o 161Tb. Los anticuerpos se sometieron a un intercambio de tampón en solución salina tamponada con fosfato 1X (PBS, ultrapura, Thermo Scientific) utilizando tubos de filtración centrífuga Amicon® Ultra-0,5 mL (MWCO=30.000). Después de ajustar el pH a ~8,8–9,2 con 0,1 M de carbonato de sodio, se añadió una solución de p-SCN-Bn-DFO en N, N-dimetilsulfóxido (DMSO, Acros Organics) para permitir una relación molar de quelante:anticuerpo de 5:1, manteniendo una concentración de DMSO de trabajo la mediana se clasificaron como el grupo "Alto", y las que tenían un puntaje z ≤ la mediana se clasificaron como el grupo "Bajo". A continuación, se realizó un análisis de expresión génica diferencial entre los grupos Alto y Bajo utilizando el paquete limma [16] v3.62.2 (RRID:SCR010943) en R v4.4.1. Se consideraron significativamente expresados diferencialmente los genes con un valor de p ajustado (tasa de descubrimiento falso [FDR]) < 0,01. Se utilizó el algoritmo de variación del conjunto de genes (GSVA) [17] en el análisis de enriquecimiento del conjunto de genes en una sola muestra (ssGSEA) para calcular los puntajes utilizando las vías de características del cáncer con el paquete R msigdbr (RRID:SCR022870).

Cultivo y caracterización de líneas celulares

T84 (ATCC, RRID: CVCL0555) se cultivó en DMEM/F-12 (Corning) suplementado con un 10% de FBS inactivado térmicamente (Gibco) y penicilina-estreptomicina (penicilina: 100 unidades/mL; estreptomicina: 100 μg/mL, Gibco). SW480 (ATCC, RRID: CVCL0546) se cultivó en L-15 (Corning) suplementado con un 10% de FBS inactivado térmicamente y penicilina-estreptomicina. SNU-C4 (Korean Cell Line Bank, RRID: CVCL_5111) se cultivó en RPMI1640 (Corning) suplementado con un 10% de FBS inactivado térmicamente, penicilina-estreptomicina y piruvato de sodio (1 mM). Todas las células se cultivaron a 37 °C bajo un 5% de CO2 y se pasaron antes de alcanzar la confluencia completa hasta 20 pasajes. Se probaron los cultivos celulares para detectar micoplasma mensualmente utilizando el kit de detección MycoStripTM (Invivogen #rep-mysnc). Todas las líneas celulares se autenticaron además mediante el perfilado de repeticiones cortas en tándem en el Centro de Citogenética y Autenticación Celular de MD Anderson (la última vez realizada en enero de 2026).

Se demostró la expresión de las proteínas endógenas mediante Western blot utilizando el anticuerpo policlonal anti-humano MUC13 utilizado para la IHQ y aproximadamente 20 μg de lisados de cada línea celular. Después de la electroforesis en gel de SDS, las proteínas se transfirieron a filtros de difluoruro de polivinilo (PVDF) (Bio-Rad), se inmunotintaron y se detectaron utilizando un conjugado de anticuerpo anti-IgG HRP de cabra (MilliporeSigma #A0545, RRID: AB257896) y el sustrato ClarityTM Western ECL (BIO-RAD). Se utilizó un anticuerpo monoclonal anti-β-actina de ratón (Cell Signaling #3700, RRID: AB2242334) para confirmar la carga equivalente de proteínas entre las muestras. Las imágenes de los blots se capturaron utilizando el imager Azure Biosystem C600.

Producción de 89Zr

El circonio-89 se produjo en la Instalación de Radiquímica del Ciclón de MD Anderson siguiendo la reacción p,n nuclear sobre ytrío-89 sólido (89Y). Se perforaron discos (diámetro=11,50 mm) a partir de una lámina de 0,64 mm de espesor (Thermo Scientific #000616FF) para su uso como blanco. La irradiación del blanco se realizó con un ciclotrón PETtrace800 (General Electric) utilizando una energía de haz de protones incidente de 14,5 MeV y corrientes de haz de 20-40 μA durante 2,5 h. Después de la irradiación, el blanco permaneció en un asiento de almacenamiento durante aproximadamente 1 h para permitir la desintegración de 89mZr (t1/2=4,16 min). A continuación, la separación química del blanco se realizó en una celda caliente que contiene un módulo semiautomático de control remoto construido internamente.

El 89Zr se separó del 89Y utilizando un cartucho Accell Plus CM Plus Light (Waters #WAT023531) funcionalizado con hidroxamato. El disco de ytrío irradiado se retiró del soporte del blanco y se disolvió en 8 mL de HCl 2 M durante 20 minutos. La solución cruda de 89Zr se pasó a través de un filtro de fibra de vidrio y un cartucho Accell Plus CM Plus Light hidroxamado. Después de enjuagar con 10 mL de agua MilliQ (Ω=18,2), el enjuague de agua se pasó a través del filtro y el cartucho. El [89Zr]Zr-oxalato se obtuvo desorbiendo la actividad de 89Zr del material del cartucho con 1,5 mL de ácido oxálico 0,05 M.

Citometría de flujo

Las líneas celulares T84, SNU-C4 y SW480 se cultivaron en medios apropiados como se describe anteriormente. Las células se recogieron utilizando tripsina cuando alcanzaron el 80% de confluencia. Las células tratadas con tripsina se colocaron en tubos de centrífuga cónicos de 15 mL y se centrifugaron a 2000 rpm durante 2 minutos. A continuación, las células se resuspendieron en un volumen apropiado de tampón de tinción para citometría de flujo eBioscience™ (Cat# 500-112-9748, Invitrogen) para obtener una concentración celular final de 1 × 106 células/mL. La suspensión celular se centrifugó a 500 × g durante 5 minutos a 4 °C. Después de descartar el sobrenadante, los gránulos se resuspendieron en 100 μL de medio de tinción con C14 (concentración de trabajo de 1,082 μg/mL) y luego se incubaron durante 1 h a temperatura ambiente, seguido de un único lavado con PBS. A las células tratadas con C14 se añadió un anticuerpo anti-IgG H&L de cabra (Alexa Fluor® 488, Abcam #ab150113, RRID: AB_2576208) en una dilución de 1:2000 seguido de la incubación en la oscuridad durante 30 minutos a temperatura ambiente. A continuación, las suspensiones celulares se centrifugaron (500 × g, 5 min, 4 °C) y el gránulo final se resuspendió en 500 μL de tampón de tinción para citometría de flujo, se agitó y se transfirió a tubos FACS. Los archivos Fcs se recogieron utilizando un instrumento de citometría de flujo CYTEK® Northern Lights™ System y se analizaron utilizando Cytobank (www.cytobank.org).

Inmunocitoquímica

Las células T84, SNU-C4 y SW480 se sembraron en placas de cámara de 8 pocillos recubiertas con poli-D-lisina (ThermoFisher #154534) a una concentración de 80.000 células/pocillo en 200 μL de medio de cultivo y se incubaron a 37 °C bajo 5% de CO2 durante 24 h. Las células se trataron con 10 μg/mL de C14 o con un control isotípico de IgG anti-ratón a 37 °C durante 1 h para permitir la unión e internalización. Las células se lavaron, se fijaron en formaldehído al 4% y se permeabilizaron en saponina al 0,1%. A continuación, las células se incubaron con anti-LAMP1 (1:400 en Opti-MEM, Cell Signaling Technology #9091, RRID: AB2687579) a temperatura ambiente durante 1 h, seguido de anti-conejo-Alexa-555 (1:200 en Opti-MEM, Invitrogen #A21428, RRID: AB141784) y anti-ratón-Alexa-488 (1:200 en Opti-MEM, Abcam #150113, RRID: AB2576208) a temperatura ambiente durante 1 h. Los núcleos se contrateñeron con yoduro de TO-PRO-3 642/661 (1:1000, ThermoFisher #T3605). Se utilizó una IgG2a de ratón (Bio X Cell #BE0085, RRID: AB1107771) como control isotípico. Las imágenes se adquirieron utilizando microscopía confocal (Leica TCS SP8) y el software LAS AF Lite v1.4.7.

Anticuerpos

El anticuerpo monoclonal recombinante anti-MUC13 IgG1 de ratón, clon C14 (Abcam #ab231159, RRID: AB3698764), que reacciona tanto con MUC13 humano como de ratón, se utilizó en citometría de flujo, inmunocitoquímica y radiomarcaje para experimentos in vitro e in vivo. Se eliminó la albúmina sérica bovina, el azida de sodio y el glicerol de la solución de almacenamiento mediante cromatografía de exclusión por tamaño semi-preparativa. El clon IgG1 de ratón MOPC-21 (“IgG”) con especificidad desconocida (Bio X Cell #BE0083, RRID: AB1107784) se utilizó como control isotípico para C14.

Preparación del radioinmunoconjugado

Los quelantes bifuncionales para-isotiocianatobencil-desferrioxamina (p-SCN-Bn-DFO, Macrocyclics) y ácido S-2-(4-isotiocianatobencil)-1,4,7,10-tetraazaciclododecano tetraacético (p-SCN-Bn-DOTA, Macrocyclics) se conjugaron a los residuos de lisina expuestos en C14 e IgG antes del radiomarcaje con 89Zr o 161Tb. Los anticuerpos se sometieron a un intercambio de tampón en solución salina tamponada con fosfato 1X (PBS, ultrapura, Thermo Scientific) utilizando tubos de filtración centrífuga Amicon® Ultra-0,5 mL (MWCO=30.000). Después de ajustar el pH a ~8,8-9,2 con carbonato de sodio 0,1 M, se añadió una solución de p-SCN-Bn-DFO en N, N-dimetilsulfóxido (DMSO, Acros Organics) para permitir una relación molar de quelante:anticuerpo de 5:1, manteniendo una concentración de DMSO de trabajo 70, con una medición general que arrojó una expresión significativamente menor en comparación con las de las lesiones primarias (P = 0,002). Comparamos los niveles de MUC13 con la supervivencia general en la cohorte general (CRC primario y metástasis hepática de CRC, un total de 172 pacientes, Tabla S3 suplementaria) y encontramos una asociación significativa entre el puntaje H de MUC13 ≥ 70 y una peor duración de la supervivencia general (P = 0,007, prueba de rango logarítmico, Fig. 1D). Coherente con el análisis de Kaplan-Meier, se encontró que el MUC13 alto (≥ 70) era un factor de riesgo significativo de muerte en un análisis univariado (razón de riesgo: 2,13, intervalo de confianza del 95% [IC] 1,28-3,77). En la cohorte general, no se encontró una asociación significativa entre la expresión de MUC13 y los parámetros clinicopatológicos, excepto por el estadio de CRC del tumor primario en el momento del diagnóstico (P = 0,0115, Tabla S3 suplementaria).

Expresión génica de MUC13 en el CRC humano

Investigamos además los datos transcriptómicos de las muestras de CRC primario (207 pacientes) para evaluar los correlatos moleculares de la expresión de MUC13. Al evaluar MUC13 como una función de la designación del subtipo molecular de consenso (CMS) de CRC [15], encontramos que la expresión de MUC13 era generalmente comparable entre los subtipos CMS, con pocas excepciones, lo que respalda a MUC13 como un objetivo theranóstico ampliamente aplicable en el CRC (Fig. S1A suplementaria). La comparación de la expresión de ARNm de MUC13 entre los subtipos CMS no reveló diferencias significativas (P = 0,16). Luego clasificamos la expresión de MUC13 en dos subtipos. Aquellos con valores de expresión superiores a la mediana de la cohorte (0,12 después de realizar una transformación z) se clasificaron como "altos", mientras que aquellos con z ≤ 0,12 se clasificaron como "bajos" (Fig. S1B suplementaria). Luego, preguntamos si el nivel de expresión de MUC13 estaba asociado con alguna mutación génica. Nuevamente, en apoyo de la posible amplia aplicabilidad del direccionamiento de MUC13 en el CRC, no identificamos mutaciones asociadas que se alinearan con la expresión de MUC13. Además, la carga mutacional total no difería significativamente entre los grupos de expresión alta y baja de MUC13 (P > 0,05, Fig. S1C suplementaria). El análisis de genes expresados diferencialmente que comparaba los CRC de alta y baja expresión de MUC13 resultó en una agrupación única y 5176 genes expresados diferencialmente (P ajustada < 0,01; corregida para FDR (Tabla S4 suplementaria), con muchos asociados con la señalización canónica del CRC, como APC, SMAD4 y CTNNB1 (Fig. S1D suplementaria). El análisis de enriquecimiento de vías reveló una sobreexpresión de la señalización MTORC1, la señalización MYC, la fosforilación oxidativa y las vías PI3K/Akt/mTOR en el grupo de MUC13 alto (Fig. S1E suplementaria, Tabla S5 suplementaria, |logFC|> 0,1, P ajustada < 0,01), lo que es consistente con que la expresión de MUC13 esté asociada con CRC agresivos y avanzados.

Validación in vitro del direccionamiento inmunológico de MUC13 con 89Zr

Animados por el análisis de la expresión de genes y proteínas que sugiere una amplia aplicabilidad del direccionamiento de MUC13 en el CRC, realizamos a continuación estudios in vitro e in vivo para evaluar a MUC13 como un objetivo farmacológico para un enfoque theranóstico utilizando un "radioinmunoconjugado" desarrollado a partir de la IgG C14 murina de reacción cruzada entre especies [24] (Fig. 2). Las líneas celulares de CRC humano T84, SNU-C4 y SW480 se utilizaron después de caracterizar sus respectivos niveles de MUC13 (Fig. 2A) y confirmar la unión de C14 a las células vivas (Fig. 2B). Además, la imagen de inmunocitoquímica reveló una alta y específica captación de C14 en las líneas celulares T84 y SNU-C4, pero no en la línea celular SW480 (Fig. 2C). Estos resultados guiaron la selección de las líneas celulares tumorigénicas T84 y SNU-C4 como modelos positivos y la línea celular SW480 como modelo negativo en experimentos posteriores.

Luego, C14 se etiquetó con el isótopo emisor de positrones 89Zr junto con el control negativo de isotipo MOPC-21 ("IgG"), produciendo [89Zr]Zr-DFO-C4 y [89Zr]Zr-DFO-IgG, respectivamente, con rendimientos de radioquímico corregidos por la desintegración (n.d.c. RCY) > 83% y con RCP > 95% para ambos (Fig. S2 suplementaria). Luego, buscamos validar la unión y la cinética de captación celular de estos reactivos inmunológicos. Se encontró que la captación celular de [89Zr]Zr-DFO-C14 en las células T84 era del 57,9 ± 12,7% a las 2 h, con una tasa de internalización del 90,7 ± 0,97% (Fig. 2D). Cabe destacar que esta alta captación persistió hasta las 24 h (51,64 ± 4,63%). La captación de radioinmunoconjugados fue significativamente menor para las células SW480 (6,57 ± 0,61 a las 2 h, P < 0,001). La incubación con [89Zr]Zr-DFO-IgG o con una cantidad excesiva de C14 no radiactivo resultó en una captación de radiactividad de < 1% a las 2 h (P < 0,001).

MicroPET/TC en modelos de ratón de CRC

La rápida y sostenida característica de internalización del C14 marcado con 89Zr, tal como se caracterizó in vitro, se reflejó aún más en estudios longitudinales de microPET/TC utilizando ratones nude atímicos (Fig. 3). La administración de [89Zr]Zr-DFO-C14 en ratones con tumores CDX subcutáneos establecidos a partir de células T84 resultó en una visualización clara y persistente de los tumores MUC13+ T84 hasta 120 horas después de la inyección (p.i.) (Fig. 3A). La tinción IHC posterior del tejido tumoral extraído (Fig. 3B) corroboró la presencia, o ausencia, de MUC13 en los tumores visualizados, validando aún más la utilidad del PET de MUC13. A través del análisis cuantitativo de imágenes, se encontró que la acumulación de [89Zr]Zr-DFO-C14 en los xenoinjertos T84 era significativamente mayor que en los xenoinjertos SW480 (P95% para ambos (Fig. S2 complementaria). Luego, buscamos validar la unión celular y la cinética de captación de estos inmunorreactivos. Se encontró que la captación celular de [89Zr]Zr-DFO-C14 en las células T84 era del 57,9 ± 12,7% a las 2 h, con una tasa de internalización del 90,7 ± 0,97% (Fig. 2D). En particular, esta alta captación persistió hasta las 24 h (51,64 ± 4,63%). La captación de radioinmunoconjugados fue significativamente menor para las células SW480 (6,57 ± 0,61% a las 2 h, P < 0,001). La incubación con [89Zr]Zr-DFO-IgG o con un exceso de C14 no radiactivo resultó en una captación de radiactividad de 20 veces mayor de [89Zr]Zr-DFO-C14 en el tejido tumoral T84 en comparación con el intestino sano, lo que demuestra el potencial de [89Zr]Zr-DFO-C14 para reconocer selectivamente la expresión de MUC13 asociada al CRC con un alto contraste tumor-fondo. Para evaluar aún más las posibles características de imagen del inmunoconjugado dirigido a MUC13 con [89Zr]Zr en un entorno más clínicamente relevante, se llevaron a cabo estudios adicionales en ratones que portaban xenoinjertos derivados de pacientes (PDX) de CRC metastásico (mCRC) (Fig. 3F). De acuerdo con los modelos CDX, la microPET/TC de los niveles de MUC13 utilizando [89Zr]Zr-DFO-C14 (Fig. 3G) se encontró que reflejaba con precisión los niveles determinados por el análisis de IHQ de MUC13.

Localización subcelular in vitro y perfilado genético para evaluar el potencial de eficacia de la terapia con 161Tb

Luego, desarrollamos un homólogo terapéutico del C14 etiquetado con 89Zr etiquetando el inmunoconjugado DOTA-C14 con 161Tb. Después de etiquetar DOTA-C14 en una relación de 400 kBq/μg (9,4 μCi/μg) con [161Tb]TbCl3 (78% n.d.c. RCY, >95% RCP, Fig. S3 complementaria), investigamos la captación celular y la localización subcelular (Fig. 4). Se encontró que la radiactividad asociada a las células aumentaba con el tiempo en las líneas celulares T84 y SNU-C4, con un 40,9 ± 3,04% y un 37,8 ± 0,91% de la actividad añadida detectada a las 24 horas, respectivamente (Fig. 4A). La captación total fue similar para T84 y SNU-C4, al igual que la tasa de internalización durante el período de tiempo observado. En contraste, encontramos una diferencia sustancial en los patrones de localización subcelular entre las dos líneas celulares, con una mayor localización asociada al núcleo observada en las células SNU-C4 (P < 0,001, Fig. 4B). Este hallazgo sugirió que el modelo SNU-C4 podría experimentar una mayor dosis nuclear absorbida a partir del electrón Auger de alto LET y corto alcance de 161Tb. Esta noción fue respaldada por un análisis de microdosimetría simple unidimensional que mostró que se estimó que las células SNU-C4 recibían una dosis propia al núcleo 1,2 veces mayor en los puntos de tiempo de 4 y 24 horas en comparación con los núcleos T84 (Fig. 4C). In vivo, los xenoinjertos SNU-C4 exhibieron una mayor acumulación general del inmunoconjugado etiquetado con [161Tb]Tb en comparación con los xenoinjertos T84, según lo evaluado por la microSPECT/TC con 161Tb (Fig. 4D).

Eficacia antitumoral in vivo

Se evaluó la eficacia del tratamiento in vivo del C14 etiquetado con 161Tb en los modelos CDX subcutáneos de CRC con mutación en KRAS y con ATM funcional[25] T84 y con deficiencia en DDR SNU-C4. No se observó toxicidad aguda asociada con la administración del fármaco para ninguno de los inmunoconjugados, según lo evaluado mediante el control de la pérdida de peso corporal superior al 20% (Fig. S4A, B complementarias). Si bien [161Tb]Tb-DOTA-IgG exhibió solo una modesta supresión del crecimiento tumoral en ambos modelos, se observó un efecto antitumoral significativo en los ratones tratados con [161Tb]Tb-DOTA-C14. En el modelo T84, una sola inyección de [161Tb]Tb-DOTA-C14 a una dosis de 5,92 MBq (160 μCi) proporcionó un retraso significativo en el crecimiento tumoral en comparación con una dosis equivalente de [161Tb]Tb-DOTA-IgG (P < 0,01 en el día 23, Fig. S4C complementaria) o el control vehículo (P < 0,001 en el día 23). De manera similar, en el modelo tumoral SNU-C4, una sola inyección de [161Tb]Tb-DOTA-C14 a una dosis de 3,70 o 7,40 MBq (100 o 200 μCi, respectivamente) resultó en una supresión del crecimiento tumoral de manera dependiente de la dosis (Fig. S4D complementaria). Si bien la dosis de 100 μCi solo proporcionó un ligero retraso en el crecimiento tumoral, aunque aún así resultó en volúmenes tumorales significativamente menores en los ratones en comparación con los que recibieron IgG etiquetada con 161Tb a la misma dosis al día 14 p.i. (P=0,03), la dosis de 200 μCi detuvo el crecimiento tumoral durante más de 17 días (inhibición del crecimiento tumoral [TGI] en el día 20: 31,0% frente a 79,4%, respectivamente). Además, los ratones que portaban xenoinjertos T84 o SNU-C4 experimentaron un beneficio en la supervivencia cuando fueron tratados con C14 etiquetado con 161Tb (P < 0,05, Fig. S4E, F complementarias). Los tiempos de supervivencia medianos estimados para el grupo de [161Tb]Tb-DOTA-C14 200 μCi, el grupo de [161Tb]Tb-DOTA-C14 100 μCi, el grupo de [161Tb]Tb-DOTA-IgG y el grupo de control fueron de 27, 24, 14 y 10 días, respectivamente.

Para obtener más información sobre la posible respuesta al RPT con 161Tb dirigido a MUC13, hemos investigado los perfiles de expresión de los genes responsables de la RRD en los modelos CDX y PDX seleccionados para la evaluación radiofarmacéutica (Tabla S6 del material suplementario). Utilizando conjuntos de datos de acceso público (DepMap y GEO[26],[27]), encontramos que SNU-C4 presentaba una mayor deficiencia en la RRD en comparación con T84 y la expresión media de todas las líneas celulares, especialmente con una expresión de RAD50 7,76 veces menor en comparación con T84. Otros genes con grandes discrepancias en la expresión entre estas líneas celulares son BRCA2, ATM, NBN y ATR (4,11-, 3,97-, 3,82- y 3,55 veces mayor expresión en T84 que en SNU-C4, respectivamente). Es interesante destacar que estos genes están asociados con la reparación de roturas de doble cadena del ADN (RDC), lesiones que se sabe que son el resultado común de la radiación de alta LET situada en las proximidades, procedente de fuentes como los electrones Auger producidos por 161Tb[28].

También exploramos regímenes de dosis fraccionadas y dosis únicas en los modelos CDX y PDX, respectivamente (Fig. 5). Encontramos que dos dosis de 150 μCi de [161Tb]Tb-DOTA-C14 administradas con 14 días de diferencia dieron como resultado una supresión prolongada del crecimiento tumoral tanto en los modelos SNU-C4 como en T84, en comparación con los regímenes de dosis única. Se observó un aumento aproximado de 2 veces en la supervivencia media de los ratones que portaban tumores T84, de 54,5 días cuando se administró una dosis única de 200 μCi a 113 días cuando se administraron dos dosis de 150 μCi con 14 días de diferencia (Fig. S5A del material suplementario). De manera similar, la supervivencia media en el modelo SNU-C4 fue de 56,5 días después de dos dosis de 150 μCi en comparación con 27 días después de una dosis de 200 μCi (Fig. S5B del material suplementario). El máximo TGI alcanzado fue del 87,0% en el día 44 y del 89,7% en el día 16 en los modelos T84 y SNU-C4, respectivamente. No se observó toxicidad en los ratones tratados con dosis fraccionadas (Fig. S5C, D del material suplementario), lo que subraya la seguridad del régimen fraccionado. Se comparó la histopatología de los tumores tratados con RPT con 161Tb dirigido a MUC13 con los controles vehículo (Fig. 5B/C). Ambos modelos CDX exhibieron un aumento de la apoptosis de las células tumorales, como lo evidencian la condensación citoplasmática y nuclear y la fragmentación nuclear en comparación con el tejido no tratado (Fig. 5B), así como una elevación de la CCP3 (Fig. 5C). También se observó un aumento significativo de la γ-H2AX en ambos modelos tras el tratamiento (en comparación con el vehículo, P=0,026 en T84, P=0,013 en SNU-C4), aunque los niveles inherentes de reparación de RDC son marcadamente diferentes entre estas líneas celulares (P=0,042, vehículo T84 frente a vehículo SNU-C4).

En los modelos PDX, los ratones que portaban tumores B8315 mostraron resistencia al tratamiento con C14 marcado con 161Tb, en contraste con los ratones que portaban tumores B8248, que demostraron una reducción del crecimiento tumoral después de la inyección de C14 marcado con 161Tb a la misma actividad (P=0,04, TGI=95,4%, Fig. 5D), a pesar de una acumulación similar del radiofármaco evaluada mediante microSPECT/TC (Fig. 5E; 5,43 %ID/cc frente a 6,74 %ID/cc, respectivamente). Coherente con el grado de respuesta, la histología de los tumores tratados exhibió marcadas diferencias en el daño celular inducido por la radiación. El tejido B8248 tratado demostró un patrón heterogéneo de lesión de las células tumorales, cambios nucleares marcados que incluyen una reducción de la variabilidad del tamaño con una leve pleomorfismo persistente, palidez de la cromatina y cuerpos apoptóticos dispersos. Los nidos tumorales en B8248 exhibieron una disminución de la cohesión con una pérdida focal de células, acompañada de un leve edema estromal. Estas características reflejan colectivamente una respuesta degenerativa y apoptótica inducida por el tratamiento dentro del tumor. En contraste, los tumores B8315 exhibieron menos alteraciones nucleares y una reducción leve de la variabilidad del tamaño con un pleomorfismo retenido y se observaron pocos cuerpos apoptóticos; estos hallazgos fueron consistentes con una respuesta degenerativa y apoptótica leve inducida por el tratamiento en este modelo. Como se observó de manera similar en los modelos CDX, el secuenciamiento de ARN reveló una mayor expresión de los genes de la RRD en el PDX B8315 resistente en comparación con B8248 (Tabla S7 del material suplementario). Las diferencias más notables en la expresión entre los dos modelos PDX fueron NBN, BRCA1, MRE11, ATR y CHEK2 (Fig. S6 del material suplementario), con la implicación de que la falta de respuesta en B8315 se debió en parte a la RRD.

Discusión

El cáncer colorrectal sigue siendo una enfermedad muy agresiva con un mal pronóstico clínico, especialmente para las poblaciones de pacientes que presentan metástasis a distancia. Nuestra investigación de datos clínicos ha revelado la expresión de MUC13 como un posible objetivo viable para un enfoque terapéutico basado en anticuerpos que abordaría una necesidad clínica crítica y sería aplicable a una amplia población de pacientes. Los datos de inmunohistoquímica (IHQ) de MUC13 recopilados a partir de muestras de microarrays de tejidos confirmaron una amplia expresión y perfiles de localización celular de MUC13 no solo en los tumores primarios, sino también en las metástasis hepáticas, esta última a niveles significativamente más altos. Esto es notable, ya que se ha informado que la regulación al alza y la localización aberrante de MUC13 pueden prevenir que las células cancerosas se adhieran a la matriz extracelular y promover la motilidad y la invasión celular, lo que indica los roles de MUC13 en la tumorigénesis y la metástasis del cáncer colorrectal[29],[30]. Los estudios de IHQ también han encontrado en las muestras de CRC primario y metástasis hepáticas la localización de MUC13 en el citoplasma y el núcleo, donde se informa que estabiliza la β-catenina y activa la vía NF-κB[30]. También se encontró que los niveles de MUC13 eran un factor pronóstico en nuestra cohorte, aunque la duración general de la supervivencia está muy influenciada por la presencia de metástasis hepáticas. Dado que se observó la expresión de MUC13 en la superficie celular a lo largo de las etapas de la enfermedad, particularmente en la cohorte de metástasis hepáticas, estos resultados respaldaron firmemente una mayor evaluación de MUC13 como un objetivo terapéutico no solo para la enfermedad primaria, sino también para las lesiones distantes que históricamente son difíciles de estadificar.

Por primera vez, nuestro estudio correlacionó los niveles de MUC13 en los CRCs con la expresión génica imparcial, lo que podría proporcionar una mayor comprensión del papel de MUC13 en el CRC. Apoyando la relevancia en una amplia población clínica, se encontraron niveles análogos de MUC13 en todos los subtipos moleculares de CRC. Además, la expresión de MUC13 se elevó en los tumores con una baja carga de mutación total (TMB). Dado que una alta TMB se asocia con una mejor respuesta a la inmunoterapia[31], estos datos sugieren una posible correlación entre un alto MUC13 y cohortes difíciles de tratar. El análisis de la expresión génica diferencial también reveló que la regulación al alza de MUC13 se asocia con genes de señalización canónica del CRC, como APC, SMD4 y CTNNB1. Las vías de sello distintivo del cáncer enriquecidas en los tumores con una mayor expresión de MUC13 incluyeron mTORC1 y la fosforilación oxidativa, que se asocian con una señalización proliferativa sostenida y la evasión de la muerte celular[32] y la resistencia a la terapia[33],[34].

Para probar nuestra hipótesis de que la expresión de MUC13 asociada al cáncer representa un objetivo para el desarrollo terapéutico en el CRC metastásico, aprovechamos un anticuerpo "de herramienta", C14, con una especificidad previamente validada para MUC13[24]. Los estudios de unión y captación celular in vitro realizados con C14 marcado con 89Zr demostraron una alta captación y tasa de internalización, lo que sugiere su idoneidad para la imagenología, así como para la aplicación terapéutica con un radionúclido que presente emisores de partículas relativamente cortas, como un emisor de electrones Auger o partículas alfa[35]. En los modelos de ratón CDX y PDX de CRC, se observaron altas relaciones objetivo-fondo; se observó una relación tumor-hígado alentadora a pesar de que el hígado es un órgano excretor importante de los anticuerpos radiomarcados, lo que sugiere el potencial para detectar focos metastásicos en el hígado, donde el 25% de los pacientes con CRC desarrollan metástasis sincrónicas o metacrónicas[36],[37]. La acumulación de radiactividad medida en órganos y tejidos seleccionados también indicó una captación mínima del radiotrazador en otros sitios que expresan mucina, como el riñón y los intestinos.

Basándonos en la característica de internalización rápida de nuestro anticuerpo dirigido a MUC13, priorizamos el marcado con 161Tb para la terapia, que emite partículas β además de conversiones de baja energía y electrones Auger. Los radionúclidos capaces de emitir radiación de alta LET, como los electrones Auger (LET: 4-26 keV/μm), son ventajosos en un entorno terapéutico, ya que pueden inducir daños en el ADN agrupados cuando se encuentran en las proximidades del núcleo[38]. Esta coemisión combinada de 161Tb da como resultado una dosis absorbida celular potencialmente 2 a 3 veces mayor, lo que mejora su eficacia antitumoral en comparación con otros radilantánidos con características químicas comparables sin emisión de electrones Auger, como el lutecio-177 (177Lu)[39]-[41] con una reducción de las emisiones de conversión/electrones Auger (12,38 por transición nuclear en 161Tb frente a 1,27 en 177Lu[42],[43]). El análisis de la distribución subcelular reveló una localización significativa de [161Tb]Tb-DOTA-C14 en el núcleo tanto en las líneas celulares T84 como en SNU-C4, lo que refuerza aún más la idoneidad del uso de un radionúclido emisor de Auger.

Aunque los estudios de RPT con dosis únicas que utilizan [161Tb]Tb-DOTA-C14 demostraron una eficacia antitumoral significativa con un beneficio para la supervivencia tanto en los modelos CDX de CRC agresivo como de crecimiento lento, el régimen fraccionado, que se utiliza a menudo en las terapias de radioligandos clínicos[4],[44], proporcionó una supresión tumoral prolongada con una duración de supervivencia general extendida en comparación con el régimen de dosis única. Sin embargo, la comparación directa no es factible debido a la diferencia en la dosis total y la carga tumoral inicial. Los datos de microSPECT recopilados después de la segunda dosis confirmaron la continua acumulación de [161Tb]Tb-DOTA-C14 en los modelos SNU-C4 y T84, lo que refuerza que se puede implementar un régimen fraccionado sin causar una disminución del antígeno. Como se esperaba de la prominente localización nuclear, el aumento de la captación tumoral in vivo, la velocidad de crecimiento más rápida y la radiosensibilidad heredada, el modelo SNU-C4 demostró una mayor respuesta a la terapia con [161Tb]Tb-DOTA-C14 en comparación con el modelo KRAS-mutante T84 de crecimiento lento. El aumento de la captación tumoral y la localización nuclear de [161Tb]Tb-DOTA-C14 en el modelo SNU-C4 condujo a un aumento de la dosis absorbida en el tumor a escala macro y micro, lo que contribuyó a un mayor daño en el ADN inducido por la radiación. Otros factores también podrían contribuir a la diferencia en la respuesta antitumoral de cada CDX, incluido el fuerte integridad de unión de las células T84, lo que posiblemente afecte la penetración de los anticuerpos[45], y el tiempo de duplicación tumoral más corto medido para SNU-C4 en comparación con el de T84, ya que las células que proliferan rápidamente son más susceptibles a la radiación ionizante que daña el ADN[46]. La radiosensibilidad heredada de las líneas celulares seleccionadas, incluidas las diferencias en la deficiencia de la reparación del ADN de microsatélites (MMR) y el estado de mutación de KRAS, también habría desempeñado un papel importante en la respuesta terapéutica. SNU-C4 es una línea celular inestable de microsatélites y deficiente en MMR, y por lo tanto experimenta una mayor sensibilidad a la irradiación γ. En comparación, T84 es una línea celular estable de microsatélites y con MMR competente[47] que alberga una mutación KRAS G13D que confiere aún más resistencia a la radiación ionizante. Una investigación análoga de la respuesta radiofarmacéutica dirigida a MUC13 de los modelos PDX que portan ratones fue igualmente compleja. Aunque se observó una acumulación tumoral similar entre los modelos B8315 y B8248, se observó una gran diferencia en la respuesta al tratamiento, lo que implica mecanismos de resistencia a la radiación. Además, la forma no uniforme del perfil de acumulación SPECT de [161Tb]Tb-DOTA-C14 en los modelos PDX indicó un entorno tumoral con una expresión objetivo heterogénea. La administración en ratones que portaban tumores B8248 aún dio como resultado un efecto antitumoral, lo que respaldó la promesa de la RPT debido a los efectos de "fuego cruzado", causados por la longitud de las emisiones subatómicas que se extienden desde las regiones densas en objetivos hacia el entorno tumoral circundante, así como a los efectos secundarios debido a la activación inmunitaria en el sitio inicial de exposición a la radiación[28].

La recopilación de perfiles de expresión génica y de secuenciación de ARN de acceso público dio como resultado una lista de genes DDR comúnmente estudiados que podrían predecir la respuesta de un paciente a una terapia dirigida a MUC13. El papel que desempeñan estos genes en la atenuación de la respuesta a un régimen terapéutico podría hacer que estos casos sean susceptibles de someterse a pruebas de terapia combinada con inhibidores de DDR[48]. Dicha estrategia sería ideal para pacientes con mCRC que presenten altos niveles de expresión de genes DDR de tipo salvaje, una población que representa aproximadamente el 80% de todos los pacientes con mCRC y que experimenta peores pronósticos que aquellos con enfermedad con inestabilidad de microsatélites y genes DDR mutados[49]. Se justifica un estudio más profundo para dilucidar los factores que influyen en la susceptibilidad al RPT con 161Tb dirigido a MUC13.

Si bien [161Tb]Tb-DOTA-C14 demostró una prometedora eficacia antitumoral en modelos de CRC, no se observó una respuesta completa en ningún modelo o régimen. Encontrar regímenes y estrategias óptimas para mejorar la eficacia terapéutica es el foco de futuras investigaciones, que incluyen regímenes de dosis repetidas, regímenes de múltiples ciclos, terapia combinada y el uso de radionúclidos emisores de alfa. De manera similar, si bien se utilizó una herramienta suficiente en estos estudios para dilucidar el enfoque dirigido a MUC13 en el CRC, un futuro plan de desarrollo clínico justifica un mayor desarrollo de reactivos adecuados para la traslación.

Nuestro hallazgo de que tanto los niveles de antígeno determinados mediante PET u otros medios, así como una firma génica DDR adecuada, son probablemente factores importantes para una población de pacientes terapéutica óptima, por lo que las características del paciente deben considerarse cuidadosamente al evaluar posibles enfoques clínicos dirigidos a MUC13. De hecho, la combinación de los resultados de las imágenes obtenidas con PET y la genómica ya se alinea con las directrices contemporáneas para los criterios de selección de pacientes en el tratamiento con radionúclidos del cáncer de próstata metastásico resistente a la castración[50].

En resumen, estos resultados sientan las bases para la futura aplicación clínica de terapias dirigidas a MUC13, que podrían conducir a respuestas duraderas en pacientes con CRC avanzado. Dada la enorme población de pacientes con CRC que necesitan urgentemente una terapia eficaz, el desarrollo propuesto del primer par terapéutico específicamente desarrollado para el CRC podría tener un gran impacto en el bienestar de estos individuos.

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Artículo: Glycoprotein Mucin 13 Expression as a Theranostic Target in Colorectal Cancer.

Autores: Yamaguchi A, Coll RP, Wang J, Bae SW, Tran H, Huang B, Mashimo T, Schuler FW, Lin SJ, Sharma S, Dhakshinamoorthy S, T...
Publicado: 2026-08-19
PMID: 42149121

Enlace: https://crcwarriors.org/article-detail.php?id=2914 | https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42149121/

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