Desarrollo de modelos experimentales murinos para la evaluación preclínica de nuevos tratamientos en tumores hematológicos

Resumen

El mieloma múltiple (MM) es una neoplasia hematológica caracterizada por la proliferación de células plasmáticas malignas en médula ósea (MO). Actualmente, continúa siendo incurable con una elevada incidencia y mortalidad ya que la mitad de los pacientes fallecen antes de los 5 años tras su diagnóstico. Por ello es necesario el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que permitan controlar la malignización de las células plasmáticas, evitar la recaída de la enfermedad y el desarrollo de resistencias a los tratamientos. En el desarrollo de la enfermedad las células sufren cambios metabólicos, de forma que se vuelven menos sensibles a los tratamientos y presentan una mayor capacidad para generar resistencias. La dependencia en la mitocondria y su implicación en la reprogramación metabólica han sido puestas de manifiesto mediante estudios que las relacionan con la progresión maligna de la enfermedad y el desarrollo de resistencias a los tratamientos habituales. Estos argumentos sugieren que el mieloma es altamente dependiente de alteraciones del metabolismo, y la explotación terapéutica de los mismos tiene un gran potencial para el desarrollo de estrategias prometedoras a través de nuevas aproximaciones terapéuticas de la enfermedad. En esta tesis se ha caracterizado fenotípicamente la actividad mitocondrial en células primarias de pacientes de gammapatias monoclonales entre las que se incluye el mieloma múltiple, además de distintos estadios de la enfermedad, y su implicación en la progresión de la misma. Los estudios de expresión génica, proteica y funcional de moléculas clave en el metabolismo mitocondrial muestran alteraciones en pacientes de gammapatías monoclonales de significado incierto, mieloma smoldering, mieloma múltiple y mieloma múltiple en recaída. Por ello se concluye que los distintos estadios de estas patologías se ven acompañados de una elevación progresiva de la actividad mitocondrial, lo que sugiere su implicación en el desarrollo, progresión y generación de resistencias en el mieloma múltiple. Además, se ha establecido un modelo celular y un modelo murino de trabajo para representar la enfermedad del mieloma múltiple con elevada actividad mitocondrial. Concluimos que la línea celular de mieloma múltiple JJN3 y su homónima resistente a bortezomib, JJN3 R, es la aproximación metodológica más apropiada para analizar la actividad mitocondrial Por otro lado, el modelo murino NSG injertado mediante inyección intravenosa con la línea celular JJN3, sin necesidad de irradiación, es la aproximación metodológica más adecuada para imitar el desarrollo de la enfermedad del mieloma múltiple. Finalmente, se ha estudiado el impacto de la explotación terapéutica del metabolismo mitocondrial a través del inhibidor de su actividad, tigeciclina. De forma complementaria, se ha analizado la implicación de MYC, oncogén frecuentemente sobreexpresado en mieloma, por estar involucrado en la biogénesis de la mitocondria. Los resultados han demostrado que la tigeciclina es eficaz en el tratamiento de líneas celulares de mieloma in vitro, en células primarias de pacientes ex vivo y en el modelo de ratón con la línea JJN3 in vivo. La combinación con bortezomib pone de manifiesto la potenciación farmacológica de la tigeciclina debido a un mayor impacto molecular a través de la reducción de la actividad mitocondrial y la expresión de MYC. Este hecho pone en evidencia el éxito de la explotación terapéutica de la actividad mitocondrial como estrategia alternativa en el tratamiento del mieloma, lo que podría subvertir el desarrollo de la resistencia a bortezomib.