Obtención de un prototipo peptídico promisorio para el desarrollo de un medicamento de amplio espectro para el tratamiento del cáncer de colon, cuello uterino y próstata.

La LfcinB (17FKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAF41) es un péptido antimicrobiano (PAM), derivado de la región N-terminal de la Lactoferrina (LFB). Este fragmento ha presentado actividad antibacteriana, antifúngica, antiviral, antiparasitaria y anticancerígena in vivo e in vitro contra diferentes tipos de cáncer. La LfcinB ha presentado mayor actividad antibacteriana contra bacterias Gram positivas y Gram negativas que la proteína nativa, por lo que se ha sugerido que la LfcinB es la responsable de la actividad de la LFB. Se han identificado péptidos sintéticos cortos derivados de la LfcinB que han presentado actividad anticancerígena in vitro e in vivo contra diferentes tipos de cáncer. En los últimos años hemos venido trabajando en la síntesis de péptidos con aplicaciones terapéuticas, específicamente trabajamos con péptidos sintéticos cortos derivados de la LfcinB y se han identificado péptidos cortos con alta actividad antibacteriana contra cepas Gram positivas, Gram negativas y aislados clínicos. Los resultados han mostrado que péptidos con significativa actividad antibacteriana especialmente contras cepas de E. coli, también presentaron efecto citotóxico selectivo contra líneas celulares derivadas de cáncer de mama y oral (OSCC). Los péptidos LfcinB(21-25)Pal, LfcinB(20-30)2 y LfcinB(20-25)2 han presentado significativa citotoxicidad selectiva (IC50 5-35 µM) contra líneas celulares humanas derivadas de cáncer de mama MDA-MB-468, MDA-MB-231 y MCF-7. Estos péptidos no presentaron efecto citotóxico contra líneas celulares de fibroblastos normales. En resumen, se han identificado secuencias derivadas de LfcinB que han presentado actividad antibacteriana contra cepas ATCC, aislados clínicos y actividad anticancerígena selectiva en dos modelos de cáncer (oral y mama), indicando que estas secuencias tienen amplio espectro de actividad contra patógenos y líneas celulares de cáncer. Estudios previos sugieren que el mecanismo de acción de la LfcinB y péptidos que contienen el motivo mínimo RRWQR, involucra la interacción electroestática entre las cadenas laterales positivas (Arg) del péptido con las cargas negativas de la superficie celular (Lipopolisácarido (Gram positivas) y ácido teicoico (Gram negativas)), luego las cadenas laterales de los residuos de Triptófano (Trp) interactúan con la bicapa lipídica causando disrupción de la membrana y la lisis celular. También se ha evidenciado que este péptido se internaliza sugiriendo blancos a nivel de síntesis de proteínas y núcleo. El efecto citotóxico de la LfcinB en células cancerosas se asocia en forma similar al mecanismo observado en bacterias, ya que la superficie celular de estas células también presenta moléculas con cargas negativas mientras que las células normales no. Estudios han mostrado que el péptido RRWQWR y la LfcinB inducen apoptosis en células Jurka T. Estudios previos en diferentes tipos de cáncer han evidenciado que el mecanismo de acción de péptidos cortos derivados de la LfcinB involucra ambos procesos necróticos y/o apoptoticos. El desarrollo de un medicamento basado en péptidos debe cumplir las diferentes fases de desarrollo, preclínicas y clínicas. Se debe obtener la mayor información acerca del comportamiento del péptido a lo largo de las fases de desarrollo, preclínica y clínica. La caracterización fisicoquímica del fármaco es indispensable para establecer la calidad y el establecimiento de criterios de seguridad y eficacia terapéutica. La búsqueda de puntos críticos y factores que afecten el fármaco permiten planear estrategias para prevenir y/o minimizar los efectos negativos sobre la calidad del producto final. Los estudios del desarrollo farmacéutico comprenden tres etapas (i) los estudios de pre-formulación, (ii) estudios de formulación y producción del medicamento a gran escala. En los estudios de pre-formulación se evalúan las características fisicoquímicas del principio activo, información valiosa para determinar la biodisponibilidad, vía de administración y seleccionar la forma farmacéutica más adecuada. Las fases de desarrollo requeridas en la investigación de un nuevo fármaco son: (i) Obtención, (ii) Estudios de la fase preclínica y (iii) Estudios clínicos. En la fase cero de los estudios preclínicos está conformada por dos fases, la química y la biológica. La fase química comprende la caracterización fisicoquímica y desarrollo farmacéutico. Se requiere conocer el conjunto de propiedades fisicoquímicas de una molécula candidata a fármaco, para identificarla y caracterizarla; éste trabajo es desarrollado por químicos. Simultáneamente se inicia el proceso de desarrollo de formas farmacéuticas adecuadas para el posible uso del nuevo compuesto como un medicamento en el ser humano. En este este proyecto se pretende realizar la caracterización fisicoquímica de un prototipo (fase cero de los estudios preclínicos) peptídico. Se pretende obtener tres lotes de 10 mg, 50 mg y 100 mg del prototipo, para establecer la viabilidad sintética pensando en el escalamiento a lotes de mayor cantidad. Este lote de 100 mg permite realizar ensayos preclínicos en el modelo exvivo de embriones de pollo para establecer sí el prototipo es promisorio para el desarrollo de un medicamento de amplio espectro contra el cáncer de colon, cuello uterino y próstata. El prototipo será diseñado a partir de los péptidos LfcinB(21-25)Pal, LfcinB(20-30)2, LfcinB(20-25)2 que serán conjugados con moléculas con actividad anticancerígena reconocida como: Ferroceno (Fc), Organotin IV (OrgSn) y Juglona (Jug). El objetivo es identificar al menos una molécula promisoria con efecto citotóxico in vitro (IC50 del orden nanomolar) y estudiar de manera preliminar el mecanismo de acción del prototipo in vitro. También se realizarán ensayos de actividad anticancerígena en modelo exvivo de embriones de pollo y ensayos de toxicidad en este mismo modelo. Este proyecto permitirá identificar una molécula candidata para el desarrollo de un medicamento de amplio espectro para el tratamiento del cáncer.