Las tirosinoquinasas son proteínas de trans-membrana. Es decir una proteína inserta en la membrana celular, con un dominio instalado fuera de la célula (dominio N-terminal extracelular), una hélice trans-membrana y otro dominio instalado en su interior (citosólico C-terminal) (Fig. 1). Ubicada en esta forma las proteínas tirosinoquinasas desarrollan un rol fundamental al traspasar mensajes que reciben desde fuera de la célula, que al transmitirlos al interior puede significar que se inhiban o desencadenan (on/of) diversos procesos que suceden dentro de la célula. En resumen se trata de una familia de proteínas que tienen el rol común de reconocer un mensajero externo, recibir su mensaje y transmitirlo al interior de la célula. A nivel molecular, el traspaso intracelular del mensaje se realiza mediante un proceso de fosforilización en el aminoácido residual "tirosina" de diversas proteínas internas (de aquí su nombre de "tirosinoquinasa"), a las que se ha llamado "factores de trascripción”. Ellas a su vez lo trasmiten hacia el interior del núcleo celular, activando allí genes promotores de crecimiento y desarrollo.

Es así como se regulan múltiples procesos celulares, incluyendo el crecimiento, la diferenciación celular, como también su migración y el proceso de apoptosis. Estas proteínas tirosinoquinasas por su ubicación en transmembranas de la célula, constituyen receptores para la mayoría de factores de crecimiento celular, entre los que se incluyen el factor de crecimiento epidermal (EGF, la sigla en inglés), el factor de crecimiento plaquetario (PDGF), la insulina, y muchos otros factores de crecimiento ya conocidos. En el genoma humano ya se han identificado más de 90 receptores de transmembranas con actividad de proteína tirosinoquinasa.

Pero aquí esta el problema: "tanta responsabilidad lleva a cometer errores". Muchos tipos de cáncer se desarrollan a consecuencia de alteraciones de las proteínas de la familia tirosinoquinasa, las que se producen debido a mutaciones de los genes que las codifican. Ello deriva en una progresión maligna de la célula, como consecuencia de estos errores genéticos. Lo interesante es que ya se han conseguido drogas que pueden potencialmente inhibir o revertir específicamente a algunas de estas proteínas tirosinoquinasas alteradas, logrando así un adecuado tratamiento para los pacientes seleccionados que padecen de un cáncer inducido por anomalías de ellas. Su acción es muy específica para cada caso.

Entre las drogas desarrolladas se incluye el "imatinib" (dirigida contra la quinasa BCR-ABL y otras quinasas), el "trastuzumab" (dirigida contra el receptor HER2/FrbB2) el "cetuximab", el "erlotinib", y el "getifinib" (dirigidos contra el receptor del crecimiento epidermal) (figuras 2,3 y 4).

El Imatinib (STI-571, Gleevee). El descubrimiento de imatinib se remonta a investigaciones citogenéticas desarrolladas hace más de 30 años en pacientes con "leucemia mielocítica crónica" (CML, la sigla en inglés). Estas células desarrollan una translocación reciproca entre los cromosomas 9 y 22, que generan al llamado cromosoma de Philadelphia. A nivel molecular, esta translocación yuxtapone las secuencias codificadoras BCR y ABL. Con ello se crea un oncogene BCR-ABL que es el desencadena el cáncer (CML) (figura 5).

Para llegar al desarrollo de la droga, fue previamente necesario identificar la causa de la lesión (la mutación). Luego se inició la búsqueda de un inhibidor de la ABL tirosinoquinasa mutada, resultando en la identificación de la 2-fenilaminopirimidina como un prometedor agente. Es así como se sintetizó el imatinib (STI-571), comprobando su capacidad de inhibir la proliferación del BCR-ABL y su capacidad de formar tumor en ratas. Con posterioridad se iniciaron los ensayos clínicos en humanos, comprobando que en los pacientes tenía muy pocos efectos laterales, y que al mismo tiempo eran capaces de generar una completa respuesta hematológica, con normalización de los parámetros hematológicos en la sangre periférica. Se observó también una importante remisión del cromosoma Philadelphia detectados en las células de la medula ósea.

El imatinib bloquea también la actividad de tirosinoquinasas adicionales, incluyendo el receptor c-Kit y el receptor derivado del crecimiento de plaquetas (PDGFR). Un grupo de tumores gastrointestinales (GISTs) desarrollan mutaciones en el gene c-Kit y expresa formas permanentemente activas del receptor c-Kit. Los pacientes con estos tumores, que son resistentes a la quimioterapia convencional, responden muy bien al Imatinib. También el Imatinib produce una robusta actividad clínica en muchos otros cánceres asociados a alteraciones del PDGFR. Este incluye leucemia mielomonocítica, el síndrome hipereosinofílico y los dermatofibrosarcoma protuberantes.

Traszumab (Herceptin). El receptor HERB2 es un miembro de la familia Herb de receptores de transmembrana tirosinoquinasa. La sobre expresión de HERB2 produce una transformación maligna de las células epiteliales mamarias (fig 6). Aproximadamente un 25% de los tumores invasivos de la mama poseen la amplificación del gene HERB2 y este hecho molecular correlaciona con la reducción de la sobre vida del paciente.

Trastuzumab es en realidad un anticuerpo monoclonal humanizado que se une a la región extracelular del HERB2 y la bloquea. Con ello impide su sobre expresión. Los primeros ensayos clínicos con el tratuxumab se iniciaron en el año 1998 y se demostró que efectivamente inducía una regresión de los tumores del pecho aún cuando estos ya tenían metástasis avanzadas. En ellos habían previamente fracasado todas las terapias. Estudios posteriores han confirmado estos efectos y además se ha visto que incluso pueden ser aún más beneficiosos si el tratamiento se inicia tempranamente, y más aún si se combina con quimioterapia.


Segunda generación de inhibidores de tirosinoquinasa

A pesar del gran éxito de los inhibidores de tirosinoquinasa ya descritos, la mayor parte de los pacientes eventualmente desarrollan resistencia a estas drogas. Ella puede ser causada por una amplificación del oncogene "proteína quinasa", o a otros mecanismos, pero en la mayor parte de las veces la resistencia se puede producir por una nueva mutación (mutación secundaria) en el gene que codifica la quinasa. El hecho es que en pacientes que están recibiendo imatinib, se ha observado la aparición de nuevas mutaciones que originan la resistencia en los dominios de las quinasas en las células tumorales, de BCR-ABL, el Kit, y el PDGFR. Del mismo modo se ha observado la aparición de resistencia al gefitinib y erlotinib.

En vista del nuevo desafío se ha planteado la necesidad de producir nuevas drogas que sean capaces de inhibir la proteína quinasa a pesar de la nueva mutación. Así por ejemplo, se ha conseguido producir el desatinib (BMS-354825) que es un inhibidor dual del SRC-ABL con una potente actividad inhibidora. Del mismo modo se ha desarrollado el "sutent" que vuelve a bloquear el receptor del factor de crecimiento vascular endotelial (VEGFR), anulando la nueva mutación que lo había transformado en resistente. Lo mismo ha sucedido con el receptor PDGFR y el Kit. A su vez el "lepatanib", ha logrado que vuelva a ser activo en la inhibición del EGFR (gráfico 7).

No es fácil predecir el devenir futuro de estas u otras drogas capaces de silenciar proteínas receptoras de membrana, ya que depende de la aparición de mutaciones secundarias que las hagan resistentes al efecto de las drogas inhibitorias diseñadas. Lo que no cabe duda es que la aparición de nuevas mutaciones resistentes a los agentes anti-cáncer, está relacionado con la duración de los tratamientos. Si los tratamientos se prolongan demasiado, aparecen nuevas mutaciones que los hacen resistentes.


La dependencia de oncogénos

¿Por qué hay tanta excitación respecto de estas nuevas terapias para el cáncer? Una razón se basa en consecuencias inesperadas de intervenir con encógenos activados. La notable reducción del número de células cancerosas que se observa después del tratamiento con imatinib y otros inhibidores de la proteína tirosinoquinasa, implican que estas drogas no simplemente detienen la multiplicación de células del tumor cuando se bloquea la actividad oncogénica; ellas eliminan las células tumorales, principalmente por medio del mecanismo de la muerte programada (apoptosis). La idea que no sólo para crecer, sino que para vivir, las células cancerosas son dependientes de oncogenes mutantes, se ha creado el concepto llamado "oncogene dependencia" o "adición al oncogene".

El concepto de dependencia oncogénica ha orientado los esfuerzos para destruir las células cancerosas con nuevas terapias dirigidas específicamente contra los productos de oncogenes mutantes. Esto conduce a una pregunta crucial: ¿Cómo una célula que originalmente vivía sin un oncogene, esta lista para morir si este se le suprime? Las respuestas pueden guiar las estrategias futuras para explorar la dependencia de la célula cancerosa de algunos de los más frecuentes oncogenes como los miembros de las familias de los genes RAS y MYC, que hasta ahora no tienen tratamiento. Se tendrá que aprender más acerca de la vulnerabilidad de las células dependientes de proteínas oncogénicas que no funcionan como enzimas (como por ejemplo Myc y otros factores de trascripción oncogénicos) o de otras que han perdido la actividad catalítica (proteínas mutantes RAS que no tienen la actividad guanosin trifosfato).