Inhibidores de tirosina quinasas

Juan Carlos Hernández BoludaHospital Clínico Universitario de Valencia

Madrid, Octubre 2014

Comunicación en organismos pluricelulares

Vías de transmisión de señales intracelulares

Proteínas quinasas humanas

Manning G et al, Science 2002;1912-34

Fosforilación reversible para la transmisión de señales

Dominio catalítico de las proteínas quinasas

Mol CD et al, J Biol Chem 2004;279:31655-31663

Tirosina quinasas

Kolibaba KS & Druker BJ, Biochim Biophys Acta 1997;1333(3):F217-48

Toffalini F & Demoulin J. Blood 2010;116:2429-2437

Activación de las tirosina quinasas

Activación aberrante de tirosina quinasas y cáncer

Casaletto JB & McClatchey AI. Nat Rev Cancer 2012;12:387-400

Activación aberrante de tirosina quinasas y cáncer

Toffalini F & Demoulin J. Blood 2010;116:2429-37

Activación aberrante de tirosina quinasas y cáncer

Toffalini F & Demoulin J. Blood 2010;116:2429-37

Inhibición terapéutica de la actividad tirosina quinasa aberrante

Ellis LM & Hicklin DJ. Clin Cancer Res 2009;15(24):7471-78

Morphy R, J Med Chem 2010;53(4):1413-37

Pequeños inhibidores de tirosina quinasas (ITQs): formas de interacción

Zhang J et al, Nat Rev Cancer 2009;9:28-39

Tipo I

Tipo II

ITQs para el tratamiento de la LMC

Reddy EP & Aggarwal AK, Genes & Cancer 2012;3:447-54

Nilotinib

Imatinib

Dasatinib

Inhibición alostérica: ITQs de tipo III

Zhang J et al, Nat Rev Cancer 2009;9:28-39

Inhibición irreversible de la quinasa

Carmi C et al, Biochem Pharmacol 2012;84:1388-99

Selectividad de los ITQs

Karaman MW et al, Nat Biotech 2008;26(1):127-32

Fabian MA et al. Nature Biotech 2005;23:329-36

IC50

< 10 nM10-50 nM50-250 nM250-1000 nM

Dasatinib 15 targets

Imatinib 4 targets

Nilotinib 4 targets

Selectividad y potencia de los ITQs en LMC

Mecanismos de resistencia a los ITQs

¿Está la diana inhibida?

No Sí

• Mecanismos farmacocinéticos

• Mutaciones del dominio catalítico

• Sobreexpresión de la quinasa

• Activ. vías independientes

• Activ. de la vía por mec. alternativos

• Ausencia de adición oncogénica

Mutaciones de BCR-ABL

L298VV299L

E292V

xP C A

L298VV299L

E292V

xP C A

20

15

5WT

10

M24

4V

G25

0EQ

252H

Y25

3F/H

E25

5K/V

F311

L

T31

5IF3

17L

M35

1TE

355G

F359

V

V37

9IL

387M

H39

6P/R

BiochimiqueCellulaire

Boucle P Fixation IM Boucle A

Perfil de inhibición de las formas mutadas de BCR-ABL

Redaelli et al. J Clin Oncol 2009;27:469–71

IC50 Fold Increase (WT = 1)Bosutinib Imatinib Dasatinib Nilotinib

Parental 38.31 10.78 >50 38.43WT 1 1 1 1

P-LOOP

L248V 2.97 3.54 5.11 2.80G250E 4.31 6.86 4.45 4.56Q252H 0.81 1.39 3.05 2.64Y253F 0.96 3.58 1.58 3.23E255K 9.47 6.02 5.61 6.69E255V 5.53 16.99 3.44 10.31

C-HelixD276G 0.60 2.18 1.44 2.00E279K 0.95 3.55 1.64 2.05

ATP binding region(drug contact sites)

V299L 26.10 1.54 8.65 1.34T315I 45.42 17.50 75.03 39.41F317L 2.42 2.60 4.46 2.22

SH2-contact M351T 0.70 1.76 0.88 0.44Substrate binding region(drug contact sites)

F359V 0.93 2.86 1.49 5.16

A-LOOP

L384M 0.47 1.28 2.21 2.33H396P 0.43 2.43 1.07 2.41H396R 0.81 3.91 1.63 3.10G398R 1.16 0.35 0.69 0.49

C terminal lobe F486S 2.31 8.10 3.04 1.85

Sensitive ≤2Moderately resistant 2.01 – 4Resistant 4.01 – 10Highly resistant >10

Toxicidad e interacciones de los ITQs

TARGETJAK2 mutada

TIROSINA QUINASAS OFF-TARGET

OTRASMOLÉCULAS

hTHTR2

JAK1 JAK3

CYP3A4

hERG

TYK2

Quintás-Cardama A, Nat Rev Drug Discov 2011;10(2):127-40

Señalización a través de tirosina quinasas de la familia JAK

JAK2mutado

JAK3

TYK2

JAK1 Desregulación citocinas

JAK2no mutado Citopenias

Déficit sistema inmune

Infecciones

Inhibición de las tirosina quinasas de la familia JAK

DIANA TERAPEUTICA

Fedratinib y encefalopatía de Wernicke

Zhang Q et al, Drug Metab Dispos 2014;42:1656-62

Toxicidad de los ITQs

Dy GK et al, CA Cancer J Clin 2013;63:249–79

Conclusiones

La actividad desregulada de tirosina quinasas está en la base de lapatogénesis de numerosas neoplasias humanas.

Disponemos de un número creciente de fármacos capaces deinactivar de forma selectiva las distintas tirosina quinasas, la mayoríade los cuales son ATP-miméticos.

Los resultados del tratamiento dependerán de la relevancia quetenga la quinasa inhibida en el mantenimiento de la viabilidad celularde la neoplasia.

Para el adecuado manejo clínico de estos fármacos es necesarioconocer su perfil de inhibición enzimático, las potencialesinteracciones con otras moléculas y los mecanismos implicados en eldesarrollo de resistencias.