Un estudio se muestra prometedor en la prevención de enfermedades cardíacas en sobrevivientes de cáncer

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Washington sugiere que una proteína llamada CDK2 desempeña un papel fundamental en el daño cardíaco causado por la doxorrubicina, un fármaco de quimioterapia de uso común.

Profesor asistente de WSU Zhaokang Cheng y becario postdoctoral Peng Xia, lr, Examinar cultivos bacterianos utilizados para cultivar genes de interés para su investigación., como el gen CDK2. Luego, los genes se aíslan y se introducen en las células del músculo cardíaco para estudiar su función..

Usando un modelo de roedor, los investigadores demostraron que la doxorrubicina aumenta la actividad de CDK2 en las células del músculo cardíaco, resultando en muerte celular. Lo que es más, demostraron que la supresión de los niveles de CDK2 alivió el daño a las células del músculo cardíaco después del tratamiento con doxorrubicina.

Publicado en el Revista de Química Biológica, su hallazgo podría usarse como base para el desarrollo futuro de estrategias de tratamiento y medicamentos para reducir el riesgo de enfermedad cardíaca en sobrevivientes de cáncer, especialmente los tratados en la infancia.

Las enfermedades del corazón después del tratamiento del cáncer

Las recientes mejoras en el diagnóstico y tratamiento del cáncer han aumentado las probabilidades de supervivencia de los pacientes con cáncer. En los EE.UU., Un estimado 16 millones de personas - o 5 por ciento de la población son sobrevivientes de cáncer. Después de la recurrencia del cáncer, la enfermedad cardíaca es la causa número uno de muerte en este grupo. toxicidad cardíaca asociada con el uso de doxorrubicina y los medicamentos de quimioterapia relacionados se cree que es responsable de un mayor riesgo de desarrollar enfermedades del corazón sobrevivientes de cáncer.

“La doxorrubicina es muy eficaz para controlar el crecimiento tumoral, pero cuando se usa en grandes dosis acumulativas, causa daño a las células del músculo cardíaco que pueden, tiempo extraordinario, conducir a enfermedades del corazón,” dijo el autor del estudio Zhaokang Cheng, profesor asistente en la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de WSU.

Para comprender mejor cómo funciona esto a nivel molecular, Cheng y su equipo de investigación analizaron la quinasa dependiente de ciclina 2 (CDK2), una proteína que forma parte de una familia de más de 20 CDK que se han implicado en el crecimiento del cáncer.

Las CDK son proteínas esenciales en la multiplicación y división de diferentes tipos de células, especialmente durante el desarrollo. A medida que crecen los tumores, las células cancerosas muestran mayores niveles de actividad de CDK, mientras que las células del músculo cardíaco, que no se regeneran en adultos, muestran niveles bajos de CDK.

Niveles de CDK en cáncer vs.. células del músculo cardíaco

Como parte de su estudio, el equipo de investigación expuso a un grupo de ratones a la doxorrubicina y observó sus efectos en las células del músculo cardíaco y los niveles de CDK2 en esas células, en comparación con los ratones de control. Los ratones que recibieron doxorrubicina mostraron un aumento en la muerte de las células del músculo cardíaco y una actividad elevada de CDK2 en las células del músculo cardíaco, que fue una sorpresa.

“Se ha sabido que la quimioterapia disminuye la actividad de CDK en las células cancerosas y que esta interviene en detener el crecimiento del tumor,", dijo Cheng. “Curiosamente, aunque, cuando observamos los niveles de CDK en el corazón, la quimioterapia aumentó la actividad de CDK, que era lo contrario de lo que pensaban los científicos”.

En otras palabras, mientras que la doxorrubicina hace que las células cancerosas detenercreciente, parece producir células del músculo cardíaco comienzo creciente. Dado que la doxorrubicina mata las células cancerosas al causar daños en el ADN, Cheng sugiere que el ADN dañado en las células del músculo cardíaco que se multiplican eventualmente hace que esas células dejen de replicarse y mueran., debilitando el corazón. Dijo que eso también podría explicar por qué los niños, cuyos corazones aún están creciendo, son más sensibles a la toxicidad cardíaca del tratamiento de quimioterapia..

Inhibidor de CDK para reducir la toxicidad cardíaca

Siguiente, los investigadores observaron si la inhibición de CDK2 podría detener el crecimiento de las células del corazón y proteger al corazón del daño inducido por la doxorrubicina. Trataron a un grupo de ratones con doxorrubicina y roscovitina, una sustancia inmunosupresora que inhibe selectivamente a CDK2, y encontraron que la función cardíaca en esos ratones estaba preservada. Los mismos hallazgos también se confirmaron en células de corazón de rata..

El estudio muestra una promesa inicial de que los medicamentos inhibidores de CDK podrían usarse para evitar la toxicidad cardíaca en pacientes tratados con doxorrubicina..

Los inhibidores de CDK son una nueva clase de medicamentos contra el cáncer. Solo tres de esos medicamentos: palbociclib, ribociclib y abemaciclib: actualmente están aprobados por la FDA para el tratamiento de diferentes tipos de cáncer de mama, mientras que otra docena más o menos se están probando en ensayos clínicos.

“Nuestros hallazgos sugieren que la combinación de doxorrubicina con un inhibidor de CDK podría ser una estrategia viable para proteger los corazones de los pacientes mientras reciben tratamiento contra el cáncer.,", dijo Cheng. “Podría proporcionar un efecto anticancerígeno mucho más fuerte con menos toxicidad para el corazón”.

Investigación continua

El equipo de investigación de WSU planea realizar más investigaciones para identificar las vías moleculares involucradas en la activación de CDK2 inducida por doxorrubicina y su efecto dañino posterior en las células del músculo cardíaco.. Su objetivo final es determinar si se podría usar un inhibidor de CDK actualmente disponible o si podrían desarrollar un nuevo, mejor inhibidor de CDK diseñado específicamente para ser utilizado como un fármaco protector del corazón durante la quimioterapia.

La financiación de su estudio publicado provino de una subvención de cinco años del National Heart, Instituto de Pulmones y Sangre, un componente de los Institutos Nacionales de Salud, junto con financiamiento interno proporcionado por la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de WSU.

Fuente: news.wsu.edu, por Judith Van Dongen