El Bortezomib como posible terapia para los pacientes de Niemann-Pick

El Bortezomib como posible terapia para los pacientes de Niemann-Pick tipo C con mutaciones de cambio de sentido.

Judit Macías-Vidal, María José Coll (Hospital Clínic de Barcelona)

La enfermedad de Niemann-Pick tipo C (NPC) es una enfermedad metabólica, hereditaria, neurodegenerativa y visceral de carácter grave (Patterson et al. 2012). La presentación clínica es muy variable en cuanto a la edad de aparición y la gravedad de los síntomas clínicos. La incidencia de esta enfermedad rara se estima en 1:120000 nacidos vivos (Vanier, 2010). Está bien documentado que las células NPC acumulan colesterol libre en el interior de los endosomas tardíos y los lisosomas, y en consecuencia, la formación de ésteres de colesterol y la homeostasis de este metabolito se ven afectadas. Este no es el único lípido implicado, ya que también existe acumulación de esfingomielina, glucocerebrósido, lactosilceramida, y  gangliósidos GM2 y GM3, principalmente a nivel neuronal.

Hasta el momento hay descritas unas 300 mutaciones en el gen NPC1 causantes del 95% de los casos de pacientes descritos, la mayoría de las cuales son de cambio de sentido. Trabajos de otros grupos de investigación mostraron, ya hace unos años, que este tipo de mutaciones pueden causar una disminución de la proteína NPC1 (Millat et al. 2001, Ribeiro et al. 2001). Se conoce que algunas mutaciones imposibilitan el plegamiento o el ensamblaje correcto de las proteínas, y que este plegamiento erróneo está implicado en la patogénesis de diversas enfermedades (Aridor and Hannan, 2002). Las proteínas mal plegadas son reconocidas por un mecanismo de control de calidad, conocido con el nombre de ERAD, el cual se asegura que sólo salgan del retículo endoplásmico las proteínas con un plegamiento correcto (Kostova and Wolf, 2003). En presencia de un plegamiento anómalo, las proteínas son degradadas, puesto que son incapaces de hacer la función que deberían, por un sistema denominado vía de la ubiquitina-proteasoma (Sitia and Braakman, 2003). De esta manera, las células se aseguran que sólo las proteínas sin mutaciones lleguen al compartimento celular correspondiente donde realizarán su función correctamente.

Estudios realizados por nuestro grupo muestran que algunas de estas mutaciones ocasionan una gran inestabilidad de la proteína NPC1, provocando un incremento de la degradación proteica y en consecuencia una pérdida parcial o total de dicha proteína. Nuestros resultados apoyan que la proteína NPC1 mutada es degradada por la vía de la ubiquitina-proteasoma, ya que el tratamiento con dos inhibidores de este tipo de degradación proteica, ALLN o MG132 (inhibidores del 20S proteasoma), restablecen considerablemente los niveles de proteína NPC1 de los fibroblastos de pacientes que presentan determinadas mutaciones de cambio de sentido en homocigosis. La proteína NPC1 mutada recuperada también es capaz de localizarse de manera correcta en el compartimento endosomal/lisosomal y disminuir el acúmulo de colesterol libre en las líneas celulares NPC estudiadas. Ambos resultados demuestran que los mutantes analizados son funcionales (Macías-Vidal et al. 2014). Nuestros resultados reforzaron lo anteriormente descrito por otros grupos, como que el mutante p.I1061T de NPC1 es reconocido en el retículo endoplásmico como una proteína mal plegada y degradado por el proteasoma (Gelsthorpe et al. 2008). Igual que lo observado por nuestro grupo, se ha publicado que el tratamiento con MG132 de otras líneas celulares NPC, portadoras de otras mutaciones de cambio de sentido, deriva en un incremento significativo de los niveles de la proteína NPC1 mutada (Zampieri et al. 2012).

Los resultados obtenidos al utilizar inhibidores del proteasoma abren la posibilidad de incrementar la cantidad de proteína NPC1 en las células, pudiendo recuperar parcialmente la funcionalidad de NPC1. Así que se trata de una buena aproximación terapéutica para algunas líneas celulares NPC con determinado tipo de mutación. Nuestra hipótesis es que los pacientes con NPC que presentan mutaciones de cambio de sentido pueden ser susceptibles al tratamiento con inhibidores del proteasoma, para así enlentecer la progresión de la enfermedad y mejorar su calidad de vida. Existe un inhibidor del proteasoma, bortezomib (Velcade®), que está siendo efectivo en el tratamiento clínico del mieloma múltiple y el linfoma del manto. Nosotros hemos tratado con bortezomib fibroblastos NPC con determinadas mutaciones de cambio de sentido, y hemos obtenido resultados muy semejantes a los obtenidos con los otros dos inhibidores, ALLN y MG132 (Macías-Vidal et al. 2014). Por lo que parece, el bortezomib, ya usado en algunos tipos de cáncer, podría ser útil en otras enfermedades como el caso del NPC. Cabe destacar que otro inhibidor del proteasoma, marizomib (NPI-0052), que además tiene la capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica, se encuentra en la fase II de ensayos clínicos para el tratamiento del mieloma múltiple.

Las estrategias terapéuticas basadas en el uso de compuestos ya aprobados para el uso humano facilitan el acceso a los ensayos clínicos. Este aspecto tendría una gran importancia, ya que abriría un camino hacia una posible terapia mutación-dependiente para esta enfermedad que hoy en día aún no tiene cura. En una enfermedad tan compleja como el Niemann-Pick tipo C cabe esperar que se tengan que desarrollar terapias combinadas y personalizadas según el genotipo de cada paciente. Es decir, es muy posible que en un futuro, según las mutaciones que presente un determinado paciente NPC, sea más adecuado un tratamiento que otro, e incluso podría darse el caso que pudieran combinarse distintas terapias para un mismo paciente.

 

BIBLIOGRAFÍA:

Aridor M, Hannan LA (2002). Traffic jams II: an update of diseases of intracellular transport. Traffic. 3(11):781-90.

Gelsthorpe ME, Baumann N, Millard E, Gale SE, Langmade SJ, Schaffer JE, Ory DS (2008). Niemann-Pick type C1 I1061T mutant encodes a functional protein that is selected for endoplasmic reticulum-associated degradation due to protein misfolding. J Biol Chem. 283(13):8229-36.

Kostova Z, Wolf DH (2003). For whom the bell tolls: protein quality control of the endoplasmic reticulum and the ubiquitin-proteasome connection. EMBO J. 22(10):2309-17.

Macías-Vidal J, Girós M, Guerrero M, Gascón P, Serratosa J, Bachs O, Coll MJ (2014). The proteasome inhibitor bortezomib reduced cholesterol accumulation in fibroblasts from Niemann-Pick type C patients carrying missense mutations. FEBS J. 281(19):4450-66.

Millat G, Marçais C, Tomasetto C, Chikh K, Fensom AH, Harzer K, Wenger DA, Ohno K, Vanier MT (2001). Niemann-Pick C1 disease: correlations between NPC1 mutations, levels of NPC1 protein, and phenotypes emphasize the functional significance of the putative sterol-sensing domain and of the cysteine-rich luminal loop. Am J Hum Genet. 68(6):1373-85.

Patterson MC, Hendriksz CJ, Walterfang M, Sedel F, Vanier MT, Wijburg F; NP-C Guidelines Working Group (2012). Recommendations for the diagnosis and management of Niemann-Pick disease type C: an update. Mol Genet Metab. 106(3):330-44.

Ribeiro I, Marcão A, Amaral O, Sá Miranda MC, Vanier MT, Millat G (2001). Niemann-Pick type C disease: NPC1 mutations associated with severe and mild cellular cholesterol trafficking alterations. Hum Genet. 109(1):24-32.

Sitia R, Braakman I (2003). Quality control in the endoplasmic reticulum protein factory. Nature. 426(6968):891-4.

Vanier MT. Niemann-Pick disease type C (2010). Orphanet J Rare Dis. 5:16.

Zampieri S, Bembi B, Rosso N, Filocamo M, Dardis A (2012). Treatment of human fibroblasts carrying NPC1 missense mutations with MG132 leads to an improvement of intracellular cholesterol trafficking. JIMD Rep. 2:59-69.

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