Dual targeting of histone methyltransferase G9a and DNMT1 for the treatment of experimental hepatocellular carcinoma

Abstract

Las modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN e histonas, cooperan funcionalmente para fomentar el crecimiento tumoral, incluido el carcinoma hepatocelular (HCC). La inhibición farmacológica de estos mecanismos puede abrir nuevas vías terapéuticas. El objetivo del trabajo desarrollado en la presente tesis doctoral fue determinar la eficacia terapéutica y el potencial mecanismo de acción de nuevos inhibidores duales de la histona-metiltransferasa G9a y la ADN-metiltransferasa 1 (DNMT1) en células HCC humanas y su interferencia con células fibrogénicas. Estos inhibidores han sido desarrollados en la propia Institución y sujetos a patente (EPOPatent application #14-382230.2-1462). La expresión de G9a y DNMT1, junto con la de su adaptador molecular UHRF1, se midió en muestras de HCC humanas (n = 268), tejidos peritumorales (n = 154) y líneas células de HCC (n = 32). Se evaluó el efecto de la inhibición individual y combinada de G9a y DNMT1 en el crecimiento de células HCC mediante enfoques farmacológicos y genéticos. La actividad de nuestro compuesto principal, CM-272, se examinó en células HCC bajo normoxia e hipoxia, células estelares hepáticas humanas y células LX2, y tumores de xenoinjerto formados por células HCC o células HCC + LX2 combinadas. Encontramos una sobreexpresión significativa y correlativa de G9a, DNMT1 y UHRF1 en HCC en asociación con un mal pronóstico. La inhibición farmacológica independiente de G9a y DNMT1 redujo sinérgicamente el crecimiento de las células HCC. CM-272 inhibió potentemente la proliferación de células HCC y LX2, y detuvo el crecimiento del tumor en xenoinjertos de HCC y HCC combinadas con LX2. CM-272 impidió la adaptación metabólica de las células HCC a la hipoxia, e indujo un fenotipo diferenciado en las células HCC y fibrogénicas. La expresión del gen supresor de tumores metabólicos fructosa-1,6-bifosfatasa (FBP1), reprimido epigenéticamente en el HCC, fue restaurada por CM-272. Como conclusión del trabajo, la inhibición combinada de G9a / DNMT1 con compuestos como CM-272 es una estrategia prometedora para el tratamiento del HCC. Nuestros hallazgos también subrayan el potencial de la terapia de diferenciación en el HCC.