MÉTODO PARA EL TRATAMIENTO DE PACIENTES CON CARCINOMAS DE
ORIGEN EPITELIAL
CAMPO DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con la rama de la Biotecnología y la Medicina. En particular se proporcionan métodos para mejorar el tratamiento de cierto subgrupo de pacientes con carcinomas de origen epitelial, más particularmente aquellos pacientes que no son candidatos a recibir terapia con anticuerpos monoclonales contra HER-1 o HER-2. En una realización particular la invención brinda un método de tratamiento donde los pacientes elegidos son tratados con composiciones vacunales bivalentes HER1 +HER2.
ANTECEDENTES
Los receptores de la familia del receptor del factor de crecimiento epidérmico (RFCE), con actividad tirosina cinasa, están involucrados en el crecimiento, la diferenciación, la motilidad y la sobrevida celular (Schneider M.R. y Yarden Y. (2016) Oncogene 35(23): 2949-60). Esta familia consta de cuatro miembros: el prototipo es el RFCE (HER1 /ErbB1 ) que fue el primer receptor con actividad tirosina cinasa clonado (Ullrich A., Coussens L., Hayflick J.S. y cois. (1984) Nature 309(5967): 418-25), el HER2/Neu/ErbB2 (Coussens L., Yang-Feng T.L., Liao Y.C. y cois. (1985) Science 230(4730): 1 132-39), el HER3/ErbB3 y el HER4/ErbB4. La estructura característica de estos receptores consiste en un dominio extracelular N-terminal de unión al ligando que contiene el brazo de dimerizacion, una región transmembrana hidrofobica y una región citoplasmática C-terminal que presenta actividad tirosina cinasa, además de varios residuos de autofosforilación. Frecuentemente, se encuentran co-expresados en varias combinaciones, y en dependencia del ligando activador pueden formar homodímeros o heterodímeros, generando una compleja red de transducción de señales (Seshacharyulu P., Ponnusamy M.P., Haridas D., y cois. (2012) Expert Opin Ther Targets 16(1 ): 15-31 . En este sentido, se ha informado que las combinaciones heterodiméricas constituyen los complejos de señalización más potentes y se caracterizan por su control directo sobre el ciclo celular (Pinkas-Kramarski R., Soussan L, Waterman H. y cois. (1996) EMBO J 15(10): 2452-67.
Los residuos de fosfotirosina generados en la activación de receptores HER/ErbB, recluían proteínas adaptadoras que inician múltiples vías de señalización intracelular, estrechamente relacionadas entre sí, lo cual determina la gran complejidad de la red de señales transmitidas a través de HER1 y HER2. La primera de ellas, es la vía de l
las proteínas cinasas activadas por mitógenos (MAPKs, del inglés, "mitogen-activated protein kinases") cuya actividad aberrante está relacionada con la proliferación celular incontrolada observada en tumores (Citri A. y Yarden Y. (2006) Nat Rev Mol Cell Biol 7(7): 505-16). Otra de las cascadas es la vía de la fosfatidilinositol 3 cinasa (PI3K/Akt, del inglés, "phosphotidylinositol-3 kinase/serine-threonine protein kinase"), cuya activación conduce a un incremento de señales anti-apoptóticas mediadas por NF-κΒ y señales de división celular, y por tanto está directamente relacionada con la evasión de la apoptosis por las células tumorales (Faber A.C., Li D., Song Y, y cois. (2009) Proc Nati Acad Sci U S A 106(46): 19503-08. La tercera vía de señalización, está relacionada con la proteína adaptadora c-Src, que activa la familia del factor de transcripción y transductor de señales 3 (STAT3 , del inglés: "signal transducer and activator of transcription 3"), la cual activa procesos como la proliferación, la angiogénesis y la inflamación asociada a tumores (Murray P.J. (2007) J Immunol 178(5): 2623-29. Los receptores HER1 y HER2 están implicados en la progresión de tumores de origen epitelial. Estas proteínas se encuentran expresadas en los tejidos epiteliales del organismo. Sin embargo, debido a su expresión aberrante en muchos tipos de tumores de origen epitelial así como su relevancia funcional en la proliferación descontrolada de las células malignas, han sido considerados antígenos tumor asociados (Yarden Y. y Sliwkowski M.X. (2001 ) Nat Rev Mol Cell Bio 2, 127-137 (127-37) y (Ross J.S., Slodkowska E.A., Symmans W.F. y cois (2009) Oncologist 14(4): 320-68).
HER1 tiene una expresión incrementada en tumores de pulmón, mama, cabeza y cuello, colon, páncreas (Brand T.M., lida M. y Wheeler D.L. (201 1 ) Cáncer Biol Ther 1 1 (9): 777-92.), próstata (Seth D., Shaw K., Jazayeri J. y cois (1999) Br J Cáncer 80(5- 6): 657-69.), vejiga (Neal D.E. y Mellon K. (1992) Urol Int 48(4): 365-71 ), ovario (Gullick W.J., Marsden J.J., Whittle N. y cois. (1986) Cáncer Res 46(1 ): 285-92), esófago (Fitcher, C.D. Timme S., Braun J.A. y cois., (2014) Int. J. Cancer,135,1517-30) y glioma (Salomón D.S., Brandt R., Ciardiello F. y cois. (1995) Crit Rev Oncol Hematol 19(3): 183-32.). Cabe destacar que la frecuencia de sobreexpresión de HER1 en los carcinomas mencionados es alta y se ha asociado con un mal pronóstico de la enfermedad en tumores de cabeza y cuello y pulmón, con un alto riesgo de recurrencia de la enfermedad (Chow N.H., Liu H.S., Lee E.l. y cois. (1997) Anticancer Res 17(2B): 1293-96) y con disminución de la supervivencia en pacientes con cáncer de ovario, colon, vejiga, tiroide y cabeza y cuello (Grandis J.R., Chakraborty A., Zeng Q., y cois. (1998) J Cell Biochem 69(1 ): 55-62.). Además, altos niveles de HER1 se correlacionan
con la resistencia a las terapias convencionales como la quimio y la radioterapia (Pal S.K. y Pegram M. (2005) Anticancer Drugs 16(5): 483-94).
Por su parte, HER2 se encuentra en altos niveles en tumores de mamas, gástricos, pulmón, ovario, y en tumores de próstata (Tai W., Mahato R. y Cheng K. (2010) J Control Reléase 146(3): 264-75) y esta sobreexpresion en tumores de mama se ha correlacionado con una disminución en la supervivencia total de los pacientes.
La sobreexpresion de HER2 en tumores de mama se ha correlacionado con una disminución en la supervivencia total, sin embargo, la co-expresión de HER1 y HER2 en estos tumores aumenta notablemente este riesgo, lo cual sugiere que la expresión de HER1 en estos carcinomas tiene un efecto sinérgico sobre la influencia clínica de la expresión de HER2 (Suo Z., Risberg B., Kalsson M.G. y cois. (2002) J Pathol 196(1 ): 17-25).
La co-expresión de HER1 y HER2 se ha comprobado en otras localizaciones, por ejemplo: cáncer de cerebro, ovario, cabeza y cuello, pulmón y próstata (Di Lorenzo G., Tortora G., D'Armiento F.P., y cois. (2002) Clin Cáncer Res 8(1 1 ): 3438-44 y Emanuel S.L., Hughes T.V., Adams M., y cois. (2008) Mol Pharmacol 73(2): 338-48). Esta coexpresión ha sido relacionada con un mal pronóstico de la enfermedad y con un fenotipo tumoral caracterizado por las fuertes señales de sobrevida transmitidas por el heterodímero HER1 -HER2 (Zhou Y. y Brattain M.G. (2005) Cáncer Res 65(13): 5848- 56). La cocexpresión de HER1 y HER2 no se acompaña necesariamente de la expresión incrementada de uno de estos receptores. De hecho, la sobreexpresion de un receptor de la familia inclina la balanza hacia la formación de homodímeros de dicho receptor, más que heterodímeros con el receptor que se co-expresa. Por el contrario, una expresión baja o intermedia de estos receptores co-expresados en células tumorales conduce a una mayor formación de heterodímeros, y las células con estas características son más dependientes de los mismos para activar las cascadas de señalización celular MAPK, STAT3 y PI3K/AKT (Fichter C.D., Timme S., Braun J.A., (2014) Int J Cancer.Oct 1 ;135(7):1517-30).
Unido a las sólidas evidencias clínicas que sustentan la relevancia de la expresión de HER1 y HER2 en la proliferación y supervivencia de tumores epiteliales, numerosos estudios validan el papel fundamental de ambos receptores en la regulación de otros atributos de los tumores como la inflamación y el escape tumoral, entre otros (Chen N., Fang W., Zhan J., y cois., (2015) J Thorac Oncol. 2015 Jun;10(6):910-23 y Hartman Z.C., Yang X.Y., Glass O., (201 1 ) Cáncer Res. Jul 1 ;71 (13):4380-91.
Diversas terapias han sido desarrolladas para inhibir la actividad pro-tumoral de los receptores HER1 y HER2. Las drogas inhibidoras de la actividad tirocina cinasa (ITC) de HER1 y/o HER2 son drogas de bajo peso molecular análogas al trifosfato de adenosina (ATP) ampliamente ensayadas en la clínica. Aunque estas drogas han mostrado resultados prometedores, su alta toxicidad ha limitado el uso crónico. Los ITC gefitinib (Iressa), erlotinib (Tarceva) y afatinib (Gilotrif) inhiben selectivamente HER1 bloqueando el sitio de unión del ATP situado en el dominio intracelular (Tortora G., Gelardi T., Ciardiello F. (2007) Int J Biol Markers. Jan-Mar;22(1 Suppl 4):S47-52). Dichos inhibidores han sido aprobados para el tratamiento de pacientes con carcinomas de pulmón de células no pequeñas que expresan el receptor HER1 en forma mutada (mutación L858R en el exón 21 del oncogén erbb) con una sensibilidad incrementada a este tipo de drogas (Schneider M.R. y Yarden Y. (2016) Oncogene 35(23): 2949-60).
Adicionalmente, tres anticuerpos monoclonales (AcM) dirigidos contra el DEC-HER1 han sido registrados para su uso en la clínica. El AcM quimérico de isotipo lgG1 , cetuximab (ICM-C225, Erbitux) representa la terapia anti-HER1 más exitosa hasta el momento. Se une al subdominio III del DEC-HER1 con alta afinidad por el receptor (Kd = 2.3 x 10-9M) e impide la unión del ligando y la activación del receptor (Harding J. y Burtness B. (2005) Drugs Today (Barc) 41 (2): 107-27). Este AcM anti-HER1 ha sido aprobado para el tratamiento de cáncer de colon metastásico con expresión detectable de HER1 , sin mutaciones activadoras de RAS, y para el tratamiento de carcinomas escamosos de cabeza y cuello, después de la quimioterapia o combinado con radio o quimioterapia (Seshacharyulu P., Ponnusamy M.P., Haridas D., y cois. (2012) Expert Opin Ther Targets 16(1 ):15-31 ). Otro AcM anti-HER1 registrado para el tratamiento de carcinoma colorrectal metastásico sin expresión activadora de RAS, en combinación con quimioterapia es el panitumumab (ABX-EGF, Vectibix), que es una lgG2 humana que reconoce al DEC-HER1 con más afinidad que cetuximab (Seshacharyulu P., Ponnusamy M.P., Haridas D., y cois. (2012) Expert Opin Ther Targets 16(1 ):15-31 ). Por último, el AcM humanizado nimotuzumab (hR3, TheraCIM®), lgG1 , reconoce el subdominio III del DEC-HER1 (Mateo C, Moreno E., Amour K. y cois. (1997) Immunotechnology 3(1 ): 71 -81 ), con una afinidad intermedia, (Kd nimotuzumab= 2.1 x 10"8M) bloqueando la unión del ligando y por consiguiente la señalización a través de HER1 . Este AcM está registrado para su uso en pacientes con tumores avanzados de cabeza y cuello, glioma, esófago y tumores nasofaríngeos (Ramos-Suzarte M., Lorenzo-Luaces P., Lazo N.G., y cois. (2012) Cáncer Biol Ther 13(8): 600-05). Por su baja toxicidad, este anticuerpo se emplea en tratamientos crónicos (Garrido G.,
Tikhomirov I.A., Rabasa A., y cois. (201 1 a) Cáncer Biol Ther 1 1 (4): 373-82). Si bien todas estas terapias anti-HER1 han tenido resultados que han beneficiado a un nicho de pacientes, hay otro grupo de pacientes que queda desprotegido. Las mutaciones somáticas de RAS están entre los eventos más frecuentes de la tumorigénesis (KRAS, HRAS y NRAS), proporcionándole a las células transformadas ventajas proliferativas. La frecuencia de estas mutaciones es muy alta en tumores de páncreas, de colon, de pulmón, gástricos, y otros (Bahrami A, Hassanian S.M., ShahidSales S., y cois. (2017) J Cell Physiol. Mar 6. doi: 10.1002/jcp.25890).
AcM específicos por el DEC-HER2 se encuentran también registrados para el tratamiento de pacientes con cáncer. El AcM trastuzumab (Herceptin), específico por el subdominio IV del DEC de HER2, está indicado para el tratamiento adyuvante de pacientes con tumores de mama, gástricos y de páncreas que sobreexpresan la molécula HER2. Adicionalmente, este AcM se ha conjugado covalentemente a una droga quimioterapéutica para potenciar su efecto antitumoral, con lo cual se ha obtenido una nueva terapia, denominada trastuzumab-DM1 (Kadcyla), recientemente aprobada para el tratamiento de pacientes con carcinoma de mama metástasico, refractarios al tratamiento con trastuzumab y quimioterapia (Slamon D.J., Leyland- Jones B., Shak S., y cois. (2001 ) N Engl J Med 344(1 1 ): 783-92). Otro AcM humanizado específico por el subdominio II del DEC de HER2 es el pertuzumab (Perjeta), que está indicado para el tratamiento de pacientes con cáncer de mama, en combinación con trastuzumab.
La compleja biología de los tumores habilita mecanismos de resistencia a las monoterapias contra HER1 y HER2 (Yarden Y. y Pines G. (2012) Nat Rev Cáncer 12(8): 553-63) y (Brand T.M., lida M. y Wheeler D.L. (201 1 ) Cáncer Biol Ther 1 1 (9): 777-92). La sobreexpresión de otros miembros de la familia HER/ErbB ha sido descrita entre los mecanismos de resistencia frecuentemente observados en la clínica, para estos tratamientos anti-HER1 o anti-HER2 (Grovdal L.M., Kim J., Holst M.R., y cois. (2012) Cell Signal 24(1 ): 296-301 ). Esto ha impulsado la evaluación de combinaciones dirigidas a diferentes epítopes de un mismo receptor o a más de un receptor de la familia, que han demostrado ser más eficaces en inhibir las cascadas de señalización, endocitar a los receptores y por consiguiente tienen un mayor efecto antitumoral. (Marón R., Schechter B., Mancini M., y cois. (2013) Proc Nati Acad Sci U S A. Sep 17;1 10(38):15389-94 y (Yarden Y. y Sela M. (2015) Clin Cáncer Res 21 (18): 4030-32. En la clínica se ha evaluado la combinación de los AcM trastuzumab y cetuximab, para demostrar la superioridad clínica de la combinación de estos AcM en pacientes con
carcinoma pancreático refractario a gencitabina. A pesar de los resultados prometedores, la implementación de estas terapias ha producido un incremento de la toxicidad (Assenat E., Azria D., Mollevi C, y cois. (2015) Oncotarget 6(14): 12796- 808). Si bien las terapias registradas mencionadas han contribuido a aumentar la supervivencia de un grupo de pacientes de cáncer, existe aún un nicho de pacientes que no se puede favorecer con las mismas. Parte de estos son aquellos pacientes que presentan tumores con mutaciones activadoras de la proteína RAS, así como aquellos cuyos tumores co-expresan los receptores HER1 y HER2 pero no tienen una sobreexpresión o expresión incrementada de los mismos.
Si bien las terapias registradas mencionadas han contribuido a aumentar la supervivencia de un grupo de pacientes de cáncer, existe aún un nicho de pacientes que no se puede favorecer con las mismas. Parte de estos son aquellos pacientes que presentan tumores con mutaciones activadoras de la proteína RAS, así como aquellos cuyos tumores que co-expresan los receptores HER1 y HER2 pero no tienen una sobreexpresión o expresión incrementada de los mismos. En las patentes US 7,776,342 y WO 2015/014327 se reclaman composiciones vacunales bivalentes (VB) que comprenden como principio activo los dominios extracelulares de los receptores HER1 y HER2 y proteoliposomas de muy pequeña talla formados por proteínas de la membrana externa de Neissería meningitidis y el gangliósido GM3 como adyuvante. Inesperadamente, los inventores de la presente invención encontraron que dichas composiciones vacunales tienen efecto en los carcinomas de origen epitelial que coexpresan los receptores HER1 y HER2 sin expresión incrementada de los mismos o en aquellos con mutaciones activadoras en RAS y dicho efecto es superior al observado para los AcM contra HER1 y HER2 registrados en la cínica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En una realización la presente invención se basa en un método para determinar si un paciente diagnosticado con carcinoma de origen epitelial es probable que responda al tratamiento con un inhibidor de la familia del RFCE donde este método comprende un paso de determinar en una muestra tomada de dicho paciente la presencia de al menos uno de los biomarcadores seleccionados del grupo que comprende: coexpresión de los receptores HER1 y HER2 y sus niveles de expresión o la existencia de mutaciones activadoras en RAS.
En una realización particular se concluye que el paciente será respondedor al tratamiento si tiene co-expresión de los receptores HER1 y HER2 sin expresión incrementada de los mismos o presenta mutaciones activadoras en RAS.
Más particularmente se considerarán respondedores aquellos pacientes donde el nivel de expresión de HER1 y HER2 en la muestra del paciente tenga una puntuación de 1 + o 2+ medido por inmuno istoquímica (IHC).
Es también objeto de la presente invención un método para tratar a un paciente con carcinoma de origen epitelial que comprende determinar si un paciente con el diagnóstico anterior es probable que responda al tratamiento con un inhibidor de la familia del RFCE y administrar a este paciente una cantidad terapéuticamente efectiva de dicho inhibidor.
Particularmente, el inhibidor de la familia del RFCE es la VB que tiene como principio activo los dominios extracelulares completos de los receptores HER1 y HER2 o porciones de estos y como adyuvante proteoliposomas de muy pequeña talla formados por proteínas de la membrana externa de Neissería meningitidis y el gangliósido GM3. Dicha vacuna se emplea en un rango de dosis de los dominios extracelulares de HER1 y HER2 o porciones de estos que está entre 40C^g a 1600 μg; siendo esta concentración la suma de ambas moléculas y se administra por vía subcutánea, intradérmica o intramuscular con una frecuencia semanal las primeras cinco dosis y posteriormente dosis mensuales por al menos seis meses. Después de estas administraciones los pacientes respondedores muestran una respuesta completa o parcial tras 9 dosis de la administración de la VB.
En particular, el método de tratamiento objeto de la presente invención se usa en el cáncer de células epiteliales escamosas, pulmón de células pequeñas, pulmón de células no-pequeñas, adenocarcinoma de pulmón, carcinoma escamoso de pulmón, cáncer hepatocelular, gástrico, gastrointestinal, páncreas, gliobastoma, cervical, ovario, hígado, vejiga, mama, colon, recto, cáncer colorectal, cabeza y cuello, útero, carcinoma de glándulas salivales, riñon, próstata, vulva, tiroides, carcinoma anal, carcinoma del pene. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Composiciones farmacéuticas
Las composiciones farmacéuticas que se emplean en la presente invención comprenden como principio activo los dominios extracelulares de los receptores HER1
y HER2 o porciones de estos. Como adyuvante tiene proteoliposomas de muy pequeña talla formados por proteínas de la membrana externa de Neisseria meningitidis y el gangliósido GM3 (VSSP-GM3).
En una modalidad particular las composiciones vacunales empleadas en la presente invención pueden comprender adicionalmente otro adyuvante farmacéuticamente adecuado. Estos adyuvantes pueden ser sin limitarse, a un adyuvante oleoso tal como aceite mineral altamente purificado y un adyuvante mineral tal como Alúmina.
Adicionalmente las composiciones vacunales que aquí se emplean contienen excipientes adecuados que incluyen por ejemplo: agua, solución salina y similares. Métodos de identificación y/o selección de los tumores para la aplicación de las composiciones VB HER1+HER2.
Para la selección de los tumores en los cuales las composiciones VB HER1 +HER2 tendrán un efecto terapéutico se determina el nivel de expresión de los receptores HER o la presencia de mutaciones RAS en las muestras. Las fuentes para la obtención de muestras de tumores incluyen pero no se limitan a biopsias de tumores, células tumorales circulantes, proteínas plasmáticas circulantes, líquido ascítico y DNA circulante.
Una célula tumoral con expresión incrementada de los receptores HER es aquella que tiene niveles superiores de esta molécula en comparación a una célula no tumoral del mismo tipo celular. La expresión incrementada de los receptores HER se puede determinar mediante un ensayo diagnóstico o pronóstico evaluando los niveles incrementados del receptor en la superficie celular por ejemplo utilizando IHC, inmunofluorescencia o reacción en cadena de la polimerasa.
Por el contrario, una célula tumoral que no tenga expresión incrementada de los receptores HER, es una que tiene niveles más altos de los normales para las proteínas o genes de los receptores HER comparados con una célula no tumoral del mismo tipo celular pero que no alcanza niveles considerables de dicha expresión incrementada.
Para determinar los niveles de expresión de los receptores HER1 y HER2 en las muestras de tejidos tumorales, hay disponibles diversos sistemas diagnóstico/pronóstico ejemplo de ellos técnicas de IHC como HERCEPTEST-Dako y EGFR pharmDxTM-Dako. Tejidos embebidos en parafina pueden ser clasificados por la intensidad del mareaje por IHC como sigue:
Negativo o Puntuación 0. No se observa tinción por IHC o la tinción es en menos del 10% de las células tumorales.
Negativo/Débil o Puntuación 1 +. Se observa tinción tenue en más del 10% de las células tumorales, pero solo en parte de sus membranas. Débil/Moderada o Puntuación 2+: Se observa tinción de débil a moderada en más del 10% de las células tumorales, de forma homogénea en la membrana
Intensa o Puntuación 3+: Se observa tinción de moderada a fuerte en más del 10% de las células tumorales, de forma homogénea en la membrana
Los tumores con puntuación 0 para HER1 y/o HER2 pueden ser caracterizados como que no presentan expresión detectable de estos receptores. Los tumores con puntuación entre 1 + y 2+ para HER1 y/o HER2 pueden ser caracterizados como que no presentan expresión incrementada de estos receptores. Los tumores con puntuación 3+ para HER1 y/o HER2 pueden ser caracterizados como que presentan expresión incrementada de estos receptores. Para determinar las mutaciones en RAS se pueden utilizar las técnicas rutinarias conocidas del estado del arte. Un ejemplo de ello es obtener una muestra del tumor del paciente y extraer los ácidos nucleicos de la muestra que se amplifican y secuencian. Otro método se relaciona con la obtención de una muestra de suero o plasma del paciente donde se encuentran las células tumorales circulantes con el oncogen RAS y su mutación se detecta usando microarreglos o reacción en cadena de la polimerasa. En este sentido, un resultado positivo de mutación de RAS en el plasma o suero sugiere una mutación de RAS en el tumor mientras que la ausencia de mutación de RAS en dicho plasma o suero no necesariamente prueba la ausencia de una mutación similar en el tejido tumoral. Adicionalmente o alternativamente, la expresión de RAS mutado se puede comprobar determinando los polipéptidos mutados en la muestra de tumor mediante anticuerpos que se unan a epítopes específicos en dichos polipéptidos mutantes de RAS. (Steven MA, Diagn. 201 1 ; 1 1 (6): 635-642).
Métodos de tratamiento
En un primer aspecto, la presente invención se relaciona con un método de estratificación de un sujeto diagnosticado con cáncer, específicamente con carcinoma de origen epitelial, en respondedores o no respondedores al tratamiento con las composiciones VB de HER1 +HER2. De acuerdo a dicho método, se determina en el paciente los niveles de expresión de los receptores HER1 y HER2 o la presencia de
mutaciones activadoras de RAS. La co-expresión de los receptores HER1 y HER2 sin expresión incrementada de los mismos indica que el sujeto será respondedor al tratamiento con las composiciones VB HER1 +HER2. También se podrá predecir que el paciente será respondedor al tratamiento con las composiciones vacunales antes mencionadas si en la muestra se comprueba la presencia de mutaciones activadoras en RAS.
En una realización particular, la presente invención se relaciona con un método de tratamiento de sujetos con carcinoma de origen epitelial, previamente clasificados como respondedores por el método anteriormente descrito y que comprende administrar a dichos pacientes inhibidores de la familia del RFCE. Específicamente, estos inhibidores consisten en composiciones VB compuestas por los dominios extracelulares de los receptores HER1 y HER2 o porciones de estos. El término "sujeto" se refiere a un paciente humano.
El término "respondedor" en el contexto del método proporcionado en la presente invención significa que el paciente o el tumor muestran una respuesta completa o parcial después de la administración de las composiciones VB que aquí se definen, de acuerdo a los Criterios de Evaluación de Respuesta en Tumores Sólidos (del inglés RECIST). El término no respondedor de acuerdo a la presente invención se refiere a aquellos pacientes que muestran una enfermedad estable o progresiva después de la administración de dichas composiciones vacunales. RECIST se describe en: New response evaluation criteria in solid tumours: revised RECIST guideline (versión 1 .1 ). Eur. J. Cáncer. 45, Nr. 2, 2009, 228-47.
En el contexto de la presente invención el término "efecto terapéutico" en general se refiere al impacto deseable o beneficioso del tratamiento como por ejemplo una mejoría o remisión en las manifestaciones de la enfermedad. El término "manifestación" de la enfermedad es usado para describir su expresión perceptible e incluye tanto las manifestaciones clínicas que pueden ser detectadas durante un examen médico y/o que son perceptibles por el paciente (síntomas) y las manifestaciones patológicas que son el significado de la expresión de la enfermedad a nivel celular y molecular.
El método de tratamiento de la presente invención comprende un paso de administración de una cantidad efectiva de composiciones VB basadas en la combinación de los receptores HER1 y HER2 a un paciente. El término cantidad efectiva se refiere a una cantidad de la composición vacunal efectiva para tratar el cáncer en el paciente. La cantidad efectiva de la composición vacunal puede reducir el
número de células cancerosas, reducir el tamaño del tumor; inhibir (ya sea reduciendo hasta cierto punto o preferiblemente deteniendo) la infiltración de células cancerosas en los órganos periféricos, las metástasis tumorales, el crecimiento tumoral y/o aliviar los síntomas asociados al cáncer. Entre los tipos de cáncer que se pueden tratar con el método objeto de la presente invención se incluyen los carcinomas de origen epitelial. Más particularmente, entre los ejemplos de estos cánceres se incluyen cáncer de células epiteliales escamosas, cáncer de pulmón incluidos el de células pequeñas, el de células no-pequeñas, adenocarcinoma de pulmón y carcinoma escamoso de pulmón, cáncer hepatocelular, cáncer gástrico incluido el gastrointestinal, cáncer de páncreas, cabeza y cuello gliobastoma, cáncer cervical, de ovario, hígado, vejiga, mama, colon, recto, cáncer colorectal, útero, carcinoma de glándulas salivales, riñon, próstata, vulva, tiroides, carcinoma anal y carcinoma del pene. En el método de la presente invención las composiciones VB HER1 +HER2 se pueden administrar por cualquier vía conocida, como por vía: subcutánea, intradérmica, intramuscular. Preferiblemente por vía subcutánea.
El rango de dosis de los dominios extracelulares de HER1 +HER2 o porciones de estos a emplear en los pacientes que resulten elegibles como respondedores para el tratamiento con las composiciones vacunales de la presente invención está entre 40C^g a 1600 μg, preferiblemente 800μg a 1600 μg; siendo esta concentración la suma de ambas moléculas. Dichas composiciones se administran en los sujetos con una frecuencia quincenal durante al menos un total de cinco dosis de inducción y posteriormente dosis mensuales de mantenimiento por al menos seis meses.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1. Reconocimiento por citometría de flujo de las líneas tumorales con diferentes niveles de expresión de HER1 y HER2: A431 , MDAMB468, H125, H292, PC3, SKBR3, MCF7/HER2, SKOV3, A549 y Raji, por los anticuerpos policlonales (AcPs) generados por la VB de HER1 +HER2.
Figura 2. Efecto causado por los AcPs inducidos por la VB de HER1 +HER2 sobre la viabilidad celular: A) Citometría de flujo para evaluar el reconocimiento de las líneas ensayadas por los AcMs trastuzumab y nimotuzumab. B) Inhibición de la viabilidad celular en las líneas A431 , H125, H292, SKOV3, SKBR3 con expresión diferencial de HER1 y HER2 medida por el método colorimétrico del MTT. C) Gráfico de barras
comparativo del efecto de los sueros sobre la viabilidad celular en las diferentes líneas ensayadas.
Figura 3. Inhibición de la activación de los receptores HER1 y HER2 y las proteínas de las cascadas de señalización, medida por Western Blot en la línea tumoral H292 y causada por los AcPs del suero inmune inducidos por la VB HER1 +HER2. Pl: Suero pre-inmune, ITC: inhibidor tirosina cinasa.
Figura 4. Efecto de los AcPs inducidos por la VB HER1 +HER2 sobre la degradación de los receptores HER1 y HER2 en la línea tumoral H292 medido por Western Blot.
Figura 5. Comparación del efecto sobre la viabilidad celular de la línea de carcinoma pulmonar H292 inducida por los AcPs de la VB HER1 +HER2 y los AcMs: nimotuzumab, trastuzumab y la combinación de ambos.
Figura 6. Comparación de la capacidad de los AcPs de la VB HER1 +HER2 con los AcMs nimotuzumab, cetuximab y trastuzumab de inhibir la activación de los receptores HER1 y HER2 en las líneas tumorales H125 y H292 mediante Western Blot. Figura 7. Comparación de la capacidad de los AcPs con los AcMs nimotuzumab, cetuximab y trastuzumab de degradar los receptores HER1 y HER2 en la línea tumoral H292 mediante ELISA. A) Degradación de HER1 después de 24h de tratamiento. B) Degradación de HER2 después de 1 h de tratamiento.
Figura 8. Comparación del efecto inducido por los AcPs de la VB HER1 +HER2 sobre la viabilidad de la línea de carcinoma pulmonar A549 portadora de la mutación KRAS, con el efecto de los AcMs nimotuzumab, cetuximab, trastuzumab, y la combinación entre ellos.
Figura 9. Comparación de la capacidad de los AcPs de la VB HER1 +HER2 con los AcMs nimotuzumab, cetuximab, trastuzumab, y sus combinaciones de degradar los receptores HER1 y HER2 en la línea de carcinoma pulmonar A549 portadora de la mutación KRAS.
EJEMPLOS
Ejemplo 1. Reconocimiento de líneas tumorales HER1 +HER2+ por los AcPs del suero inmune inducido por la VB HER1 +HER2.
Sueros provenientes de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2, diluidos 1 :200 se incubaron durante 20 min con 105 células de líneas tumorales que co-expresan los receptores HER1 y HER2. Se utilizaron líneas que no tienen expresión incrementada de ninguno de estos receptores: H125, derivada de carcinoma de pulmón; H292, derivada de carcinoma de pulmón; PC3, derivada de carcinoma de próstata. Además, se utilizaron líneas con expresión incrementada de HER1 : A431 , derivada de carcinoma epitelial de vulva; MDAMB468, derivada de carcinoma de mama y líneas con expresión incrementada de HER2: SKBR3, derivada de carcinoma de mama; MCF7/HER2 derivada de carcinoma de mama transfectada con HER2; SKOV3, derivada de carcinoma de ovario. Se empleó además una línea portadora de una mutación activadora de RAS, la A549, derivada de carcinoma de pulmón. Se utilizó como control negativo de expresión de los receptores la línea Raji, derivada de linfoma de Burkitt. Como controles negativos de especificidad se emplearon los sueros pre- inmunes y como controles positivos se usaron el AcM nimotuzumab, específico por HER1 y el AcM trastuzumab, específico por HER2. El reconocimiento fue evaluado por citometría de flujo. En la Figura 1 se aprecia que los sueros generados por la VB reconocieron todas las líneas celulares evaluadas, y la mayor intensidad del reconocimiento (correspondiente con la mayor intensidad media de fluorescencia (IMF)), se apreció para las líneas con expresión incrementada de algunos de los receptores.
Ejemplo 2. Los AcPs del suero inmune inducidos por la VB HER1 +HER2 inhiben la viabilidad de líneas tumorales con expresión diferencial de HER1 y HER2, y el efecto es más marcado en líneas que no presentan expresión incrementada de estos receptores.
Para evaluar el efecto de los sueros inmunes sobre líneas con diferentes niveles de expresión de HER1 y HER2 como se muestra en la Tabla 1 , primeramente se corroboraron dichos niveles utilizando los AcMs tratuzumab y nimotuzumab, específicos por HER2 y HER1 respectivamente. Para ello las células de las líneas tumorales humanas: A431 , H125, H292, SKOV3 y SKBR3, se incubaron durante 20 min con dichos AcMs y se midió la IMF. Se muestran los histogramas solapados del reconocimiento de los AcMs específicos por HER1 y HER2, Figura 2A. Esta reportado que la tinción por citometría de flujo de líneas celulares y la IHC de los tumores en los
pacientes muestran asociación (Helfrich BA, y cois, (2006) Clin Cáncer Res; 12(23) December 1 ; 71 17-25), lo que permite extrapolar nuestros resultados.
Sueros inmunes provenientes de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2, diluidos 1 :20 y calentados durante 30 min a 56°C para inactivar las proteínas del complemento, se incubaron con las líneas tumorales antes evaluadas. La incubación con los sueros se llevó a cabo durante 96 h y la viabilidad celular se determinó por el método colorimétrico del MTT. Como control de máxima viabilidad (100%), se emplearon células sin tratamiento de cada una de estas líneas, incubadas en condiciones de cultivo. Las células tratadas con una mezcla de sueros pre-inmunes (1 : 20), se consideraron como control negativo de inducción de citotoxicidad, asociada a la inhibición de HER1 y HER2 mientras que el inhibidor tirosina cinasa AG1478, a la concentración de 10μΜ se empleó como control positivo. Los sueros inmunes afectaron la viabilidad de todas las líneas tumorales cuando se compararon con aquella tratadas con los sueros pre-inmunes (Figura 2B). Sin embargo, el efecto más marcado sobre la viabilidad celular se obtuvo sobre líneas que no presentan expresión incrementada de ninguno de los receptores HER1 y HER2: las líneas H292 y H125, Figura 2C.
Tabla 1. Niveles de expresión de HER1 y HER2 en las líneas tumorales evaluadas.
Ejemplo 3. Los AcPs del suero inmune inducidos por la VB HER1 +HER2 inhiben la activación de los receptores HER1 y HER2 y las proteínas de las cascadas de señalización.
Sueros provenientes de ratones inmunizados con la VB, diluidos 1 :100 se incubaron con células de la línea tumoral H292 que co-expresa los receptores HER1 y HER2 pero no tiene expresión incrementada de ninguno de estos receptores, durante 30 min, 8 h y 24 h. Las células se estimularon con 100 ng/mL de EGF durante 10 min para inducir la activación de HER1 y de los receptores HER2 que estuvieran formando heterodímeros con HER1 . Posteriormente se lisaron las células tratadas. El efecto de los sueros inmunes sobre la inhibición de la fosforilación de HER1 , HER2, y las proteínas de las cascadas de señalización Erk1/Erk2 (MAPK), Akt y STAT3, se determinó mediante un ensayo de Western Blot, mediante el uso de anticuerpos específicos para la detección de dichas proteínas fosforiladas. En este ensayo se usó como control negativo de fosforilación las células sin tratar y como control positivo las células tratadas con EGF. Como control positivo de inhibición se utilizó el inhibidor tirosina cinasa AG1478 a 10 μΜ y como control negativo de especificidad del suero inmune se empleó el suero pre-inmune. En la Figura 3 se observa que los sueros que contienen los AcPs generados por la VB inhibieron la activación de los receptores HER1 y HER2, medida en términos de fosforilación, desde tiempos tan tempranos como los 30 min, inhibición que aumentó marcadamente con aumentos en los tiempos de tratamiento hasta 8h y 24h. Además, los AcPs inhibieron marcadamente la fosforilación de las proteínas Akt y STAT3, que son proteínas claves en la transduccion de señales como inhibidoras de la apoptosis e inductoras de la inflamación, a las 8h de tratamiento. Asimismo, después de 24h se pudo apreciar la inhibición total de las proteínas Erk1 /Erk2 de la vía de las MAPK, inductoras de proliferación celular.
Ejemplo 4. Los AcPs del suero inmune inducidos por la VB HER1 +HER2 causan degradación de los receptores HER1 y HER2.
Células de la línea tumoral H292 se incubaron con mezclas de los sueros inmunes (diluidos 1 :100) inducidos por la VB HER1 +HER2 durante 30 min, 1 , 8 ó 24 h. El suero pre-inmune fue incluido como control negativo en este ensayo. Los niveles de expresión de ambos receptores a los diferentes tiempos se determinaron mediante Western Blot. En la Figura 4 se observa que los niveles de expresión total de los receptores HER1 y HER2, disminuyeron con el aumento del tiempo de incubación con el suero inmune, con respecto a las células tratadas con el suero pre-inmune. A las 24 horas se evidenció un degradación total de ambos receptores.
Ejemplo 5. Comparación de la capacidad de los AcPs del suero inmune con los AcMs nimotuzumab, trastuzumab y sus combinaciones de inhibir la viabilidad de líneas tumorales con baja expresión de los receptores HER1 y HER2.
Células de la línea tumoral H292 se incubaron con mezclas de los sueros inmunes (diluidos 1 : 100) inducidos por la VB HER1 +HER2 durante 96 h. La viabilidad celular se determinó por el método del MTT. El suero pre-inmune fue incluido como control negativo en este ensayo. La mitomicina C se incluyó como control positivo de citotoxicidad. El efecto de los sueros inmunes se comparó con el inducido por el AcM nimotuzumab, el AcM trastuzumab, y la mezcla de ambos anticuerpos. La Figura 5 muestra que los sueros inmunes de la VB HER1 +HER2 tuvieron un efecto mucho mayor sobre la viabilidad de las células tumorales que los AcM y su combinación.
Ejemplo 6. Comparación de la capacidad de los AcPs del suero inmune con los AcMs nimotuzumab, cetuximab y trastuzumab de inhibir la activación de los receptores HER1 y HER2. Sueros provenientes de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2, diluidos 1 :100 se incubaron durante 1 h, con células de las líneas tumorales H125 y H292 que coexpresan los receptores HER1 y HER2 pero no tienen expresión incrementada de ninguno de estos receptores. Este tratamiento se comparó con los AcM nimotuzumab y cetuximab, específicos por HER1 y con el AcM trastuzumab, específico por HER2. Las células se estimularon con 100 ng/mL de EGF durante 10 min para inducir la activación de HER1 y de los receptores HER2 que estuvieran formando heterodímeros con HER1 . Posteriormente se lisaron las células tratadas. La inhibición de la activación de los receptores se midió por Western Blot. Como control positivo de fosforilación se utilizaron las células tratadas con EGF. Como control positivo de inhibición se utilizó el inhibidor tirosina cinasa AG1478 y como control negativo de especificidad del suero inmune se empleó el suero pre-inmune. La Figura 6 muestra que los sueros inmunes de la VB después de 1 h de tratamiento habían inhibido más la activación de HER1 , medida en términos de fosforilación, que los AcM nimotuzumab y cetuximab. Asimismo, inhibieron más la activación de HER2 que el AcM trastuzumab. Ejemplo 7. Comparación de la capacidad de los AcPs generados por la VB HER1+HER2 con los AcMs nimotuzumab, cetuximab y tratuzumab de degradar los receptores HER1 y HER2.
AcPs provenientes de los sueros de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2, a una concentración de 10μg/mL, se incubaron con células de la línea tumoral H292 que
co-expresa los receptores HER1 y HER2 pero no tiene expresión incrementada de ninguno de estos receptores. Este tratamiento se comparó con los AcM nimotuzumab y cetuximab, específicos por HER1 , a la concentración de K^g/mL incubando las células durante 24h, y con el AcM trastuzumab, específico por HER2, a una concentración de g/mL a un tiempo de incubación de 1 h. También se comparó con el tratamiento combinado de los AcM nimotuzumab y trastuzumab, y el tratamiento combinado de los AcM cetuximab y trastuzumab. En ambas combinaciones, la concentración de nimtozumab y cetuximab fue 1 C^g/ml_ y la de trastuzumab de ^g/mL. Como control negativo de especificidad de los AcPs de la VB se empleó el suero pre-inmune. Las células se estimularon con 100 ng/mL de EGF durante 10 minutos para inducir la activación de HER1 y de los receptores HER2 que estuvieran formando heterodímeros con HER1 . Posteriormente se lisaron las células tratadas. Los receptores degradados fueron detectados mediante la técnica de ELISA, empleando un juego de reactivos, Quantikine ELISA Human EGFR/Erb B1 Immunoassay para determinar la degradación de HER1 y el DuoSet ELISA DEVELOPMENT SYSTEM Human Erb B2/Her2 para la degradación de HER2. En la Figura 7 A se observa que los AcPs de la VB HER1 +HER2 después de 24h de tratamiento habían degradado más HER1 que los AcMs nimotuzumab, cetuximab, y tratuzumab, solos y combinados. En la Figura 7B se observa que los AcPs de la VB HER1 +HER2, después de 1 h de tratamiento, degradaron más HER2 que los AcMs trastuzumab, nimotuzumab, cetuximab y sus combinaciones.
Ejemplo 8. Comparación del efecto inducido por los AcPs de la VB HER1 +HER2 sobre la viabilidad de la línea de carcinoma pulmonar A549 portadora de la mutación KRAS, con el efecto de los AcMs nimotuzumab, cetuximab, trastuzumab, y la combinación entre ellos.
Los AcP provenientes del suero de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2 {^ 0μg/mL·), se incubaron durante 72h, con células de la línea de carcinoma pulmonar A549, que porta la mutación activadora KRAS. La viabilidad celular se determinó por el método del MTT. Este tratamiento se comparó con los AcMs nimotuzumab y cetuximab, a la concentración de 1 0μg/mL, y con el AcM trastuzumab, a una concentración de ^g/mL. También se comparó con el tratamiento combinado de los AcM nimotuzumab y trastuzumab, y el tratamiento combinado de los AcM cetuximab y trastuzumab. En ambas combinaciones, la concentración de nimtozumab y cetuximab fue ^g/mL y la de trastuzumab de ^g/mL. Como control negativo de especificidad de los AcPs generados por la VB HER1 +HER2 se emplearon anticuerpos
provenientes del suero pre-inmune. El % de células viables resultante del tratamiento con los AcPs se normalizó contra el control negativo. La Figura 8 muestra que los AcP de la VB después de 72h de tratamiento inhibieron en un 40% la viabilidad de las células tumorales, mientras que cetuximab, nimotuzumab y trastuzumab inhibieron solo entre un 20% y un 10%. Las combinaciones no tuvieron ningún efecto sobre la viabilidad de las células A549.
Ejemplo 9. Comparación del efecto inducido por los AcPs de la VB HER1 +HER2 sobre la degradación de HER1 y HER2, con el efecto de los AcMs nimotuzumab, cetuximab, trastuzumab, y la combinación entre ellos. AcPs provenientes de los sueros de ratones inmunizados con la VB HER1 +HER2, a una concentración de ^ 0μg/mL·, se incubaron durante 24h, con células de la línea de carcinoma pulmonar A549, que porta la mutación activadora KRAS. Este tratamiento se comparó con los AcM nimotuzumab y cetuximab, a la concentración de "^g/mL, y con el AcM trastuzumab, a una concentración de ^g/mL. También se comparó con el tratamiento combinado de los AcM nimotuzumab y trastuzumab, y el tratamiento combinado de los AcM cetuximab y trastuzumab. En ambas combinaciones, la concentración de nimtozumab y cetuximab fue "^g/mL y la de trastuzumab de ^g/mL. Como control negativo de especificidad de los AcP de la VB se emplearon anticuerpos provenientes el suero pre-inmune. Las células se estimularon con 100 ng/mL de EGF durante 10 minutos para inducir la activación de HER1 y de los receptores HER2 que estuvieran formando heterodímeros con HER1 . Posteriormente se lisaron las células tratadas. Los receptores HER1 degradados fueron detectados mediante la técnica de ELISA, Quantikine ELISA Human EGFR/Erb B1 Immunoassay. En la Figura 9 se observa que los AcPs de la VB HER1 +HER2 después de 24h de tratamiento habían degradado más HER1 que los AcMs nimotuzumab y cetuximab, solos o combinados con el AcM trastuzumab.