The FDA-Approved Antiviral Raltegravir Inhibits Fascin1-Dependent Invasion of Colorectal Tumor Cells In Vitro and In Vivo

Colorectal cancer (CRC) is the third leading cause of cancer-related deaths worldwide. Serrated adenocarcinoma (SAC) has been recently recognized by the WHO as a histological CRC with bad prognosis. Consistent with previous evidence, our group identified Fascin1 as a protein directly related to the invasiveness of tumor cells, overexpressed and positively correlated with worse survival in various carcinomas, including SAC. Therefore, Fascin1 has emerged as an ideal target for cancer treatment. In the present study, virtual screening has been carried out from a library of 9591 compounds, thus identifying the FDA-approved anti-retroviral raltegravir (RAL) as a potential Fascin1 blocker. In vitro and in vivo results show that RAL exhibits Fascin1-binding activity and Fascin1-dependent anti-invasive and anti-metastatic properties against CRC cells both in vitro and in vivo

Diseño y caracterización de inhibidores de la fascina para el bloqueo de la invasión y la metástasis en cáncer colorrectal.

El adenocarcinoma serrado (ACS) es un subtipo histológico de cáncer colorrectal reconocido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y que representa alrededor del 9% de los carcinomas colorrectales. En comparación con el carcinoma convencional (CC), el ACS tiene peor pronóstico y supervivencia. Estas características son debidas a que el ACS presenta un débil desarrollo de la respuesta inmune, un frente invasor muy activo y no responde de manera eficiente a terapias dirigidas anti-EGFR debido a la alta frecuencia de mutaciones en KRAS/BRAF. No obstante, recientemente, se han identificado posibles dianas moleculares que podrían favorecer la búsqueda de nuevos tratamientos específicos para el ACS. En esta línea se ha identificado la fascina, una proteína que se encuentra sobre-expresada en este subtipo histológico de cáncer colorrectal y que es una proteína clave en el reordenamiento del citoesqueleto de actina ya que participa en la formación de filopodios y lamelipodios implicados en el movimiento celular. Debido al papel fundamental de la fascina en el empaquetamiento de haces de actina, esta proteína se convierte en una diana para el bloqueo de la invasión tumoral. Objetivos: El principal objetivo de de la presente Tesis ha sido buscar nuevos inhibidores contra la fascina en cáncer colorrectal mediante cribado farmacológico. Posteriormente, hemos evaluado, mediante técnicas in vitro, el efecto de estos inhibidores en la proliferación, movilidad e invasión en líneas celulares de cáncer colorrectal con distintos niveles de expresión basal de la fascina. Igualmente, se analizó la capacidad anti-invasora y anti-metastásica de los inhibidores en modelos in vivo de pez cebra y murinos. Resultados: Se realizó una búsqueda, mediante modelado molecular, de potenciales compuestos anti-fascina de una librería de 9591 compuestos (que incluían 2037 aprobados por la Food and Drug Administration (FDA). Fruto de estudios in silico, identificamos varios compuestos como potenciales inhibidores de la fascina entre los que caben destacar: la imipramina (IMIP), el raltegravir (RAL) y el monastrol (MON). Previamente, el grupo del Dr. HY Huang descubrió el compuesto G2 mediante screening farmacológico y lo caracterizó como un inhibidor de la fascina capaz de bloquear la migración celular, la invasión y la metástasis en cáncer de mama. . Así pues, en esta Tesis, hemos testado las propiedades anti-fascina del compuesto G2, la IMIP, el RAL y el MON mediante ensayos in vitro e in vivo en los que se ha empleado la migrastatina (MGS) como fármaco control anti-fascina. En todos los casos, se observó un efecto antimigratorio y anti-invasor al tratar líneas celulares de cáncer de colon como HCT-116 y DLD-1 con los compuestos anti-fascina en los ensayos in vitro. También se ha observado la capacidad anti-metastásica de los inhibidores in vivo (pez cebra) y hemos estudiado el efecto que tienen la IMIP y el RAL en un modelo murino de tumor primario. Conclusiones: El cribado de fármacos juega un papel fundamental en la investigación traslacional. Hemos encontrado nuevas propiedades antimigratorias y anti-invasoras de los compuestos G2, IMIP, RAL y MON en células de cáncer colorrectal. Además, existe un efecto dosis dependiente de estos compuestos que ha sido demostrado mediante un modelo in vivo de invasión y metástasis tumoral en pez cebra. Los resultados del modelo murino obtenidos en la presente Tesis son aún preliminares y no fueron significativos en comparación con los grupos control. Ello apunta a la necesidad de evaluar en el futuro, el efecto sinérgico de quimioterapéuticos junto con los inhibidores de la fascina descritos en este trabajo. Los presentes resultados abalan el reposicionamiento de fármacos en la investigación clínica, así como la utilidad terapéutica de estos fármacos para el tratamiento de las células tumorales metastásicas más agresivas, como las que se desarrollan en el ACS.Medicin