La regulación de la proteína retinoblastoma (RB) como nueva estrategia terapéutica para el tratamiento del cáncer
Identificador RNT
NTS-ES-244315 v.3, 02-03-2024
Identificador nacional del RNT
El campo no se publicará.
País
España
Lengua
es
Presentación UE
El campo no se publicará.
sí
Duración del proyecto expresada en meses.
60
Palabras clave
Retinoblastoma
cáncer de mama
cáncer escamoso epitelial
Ciclo celular
iCdks
Finalidad del (de los) proyecto(s)
Investigación básica: Oncología
Objetivos y beneficios previstos del proyecto
Describa los objetivos del proyecto (por ejemplo, despejar algunas incógnitas científicas o atender necesidades científicas o clínicas).
Las investigaciones sobre un nuevo mecanismo de regulación de la protenia de retinoblastoma RB (clave en el control del ciclo celular), nos han permitido el estudio y desarrollo de nuevas herramientas terapéuticas para el futuro tratamiento del cáncer de mama. Una de ellas es la creación de modelos animales capaces de recapitular los resultados observados in vitro. Mediante la utilización de estos modelos de animales mutantes para RB; fosfomutante (RB inactiva) y fosfomimético (RB activa) nos proponemos:
1. Describir y caracterizar la relevancia de la regulación de RB en un modelo de cáncer de mama en ratón (fosfomutante y fosfomimético).
2. El screening de nuevos compuestos capaces de mimetizar la fosforilación regulada de RB y por tanto su capacidad de actuar como superrepresor de la progresión del ciclo celular e insensible a la inactivación por Cdks.
3. Describir y caracterizar la relevancia de la regulación de RB en un modelo de cáncer escamoso epitelial en ratón (fosfomutante y fosfomimético).
4. La validación y utilización de este modelo de ratón, una vez caracterizado, como modelo para futuros estudios in vivo de implantación de Patient-derived Xenografts (PDX) en estudios de cáncer.
¿Cuáles son los probables beneficios potenciales de este proyecto? Explique la medida en que el proyecto puede servir al progreso científico o en que, en última instancia, puede beneficiar a los seres humanos, los animales o el medio ambiente. Cuando proceda, diferencie los beneficios a corto plazo (que se producen durante el periodo de ejecución del proyecto) de los beneficios a largo plazo (que pueden generarse una vez finalizado el proyecto).
La generación de nuevas herramientas terapéuticas para el tratamiento del cáncer como la creación de modelos animales, nos permitiran recapitular los resultados observados en líneas celulares sobre el estudio de regulación de RB durante la progresión del ciclo celular. La combinación de modelos genéticos murinos, conjuntamente con el análisis de muestras de tejido primario tumoral, nos servirá para definir el impacto de este mecanismo represor de la proliferación celular en el cáncer escamoso epitelial. El proyecto también nos va a permitir testar una batería de nuevos compuestos, previamiente seleccionados y capaces de mimetizar el mecanismo regulador de RB recientemente identificado, analizando su capacidad para bloquear la división celular tanto en líneas celulares como en los modelos murinos de cáncer. Estos pasos, tanto la adquisicón de un modelo murino de cáncer de piel cómo el screening de moleculas que mejoren la regulación y el control de la progresion celular por parte de RB, abriran en un futuro próximo la posibilidad de trabajar con implantes de muestras derivadas de pacientes (Patient-derived Xenografts-PDX) para completar nuestras futuras investigaciones en dicho campo.
Daños previstos
¿En qué procedimientos se utilizarán normalmente los animales (por ejemplo, inyecciones, procedimientos quirúrgicos)? Indique el número de procedimientos y su duración.
El objetivo de este procedimiento es identificar rutas de señalización que confieren capacidad invasiva y metastática de las células cancerígenas. Nuestro modelo está basado en un sistema de desarrollo de tumores de mama y de piel en ratón mediante carcinógenos DMBA(7,12-dimethylbenz[α]anthracene) y TPA(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) . Los protocolos de carcinogénesis que utilizaremos son los más utilizados para este tipo de estudios, y por lo tanto los protocolos están muy bien establecidos en cuanto al desarrollo de los tumores y el seguimiento del bienestar del animal.
Para desarrollar tumores de mama. Los animales se someteran a inyecciones de MPA-DMBA para inducir la formación de tumores mamarios. Este procedimiento tiene prevista una duración de dos años en el que se realizaran tres tandas experimentales en las distintas cohortes. Una vez analizado el desarrollo de los tumores en los distintos mutantes, estos animales seran la base para testar la eficacia de los compuestos con capacidad antitumoral (impacto directo sobre la función de RB) que se han seleccionado del screening de librerias de compuestos químicos
Para desarrollar tumores escamosos en la piel de los ratones, el proceso está basado en un único tratamiento con el compuesto mutagénico DMBA. El DMBA es un potente iniciador de la carcinogénesis ya que induce mutaciones en el genoma. Tras el tratamiento con DMBA, los animales son tratados con el forbol ester TPA durante 24 semanas. El TPA es un agente pro-inflamatario cuyo tratamiento continuado promueve el desarrollo tumoral a partir de aquellas células troncales que han adquirido mutaciones pro-oncogéncias tras el tratamiento con DMBA. Este procedimiento tiene prevista una duración de dos años
¿Cuáles son las repercusiones o los efectos adversos previstos en los animales, por ejemplo, dolor, pérdida de peso, inactividad o movilidad reducida, estrés o anomalías del comportamiento, y cuál será la duración de esos efectos?
Debido al hecho de que el proyecto se basa en la utilización de animales genéticamente alterados para la función reguladora de la proteina de RB sobre la progresion de ciclo celular, no descritos anteriormente, se considerará que el estudio será de severidad moderada. A pesar de ello, posteriormente a la inducción con carcinogénicps, los animales van a desarrollar tumores de mama o tumores escamosos epiteliales (dependiendo el carcinogeno utilizado) con mayor o menor grado en función del tipo de modificación genética del mutante. De este modo, una vez progrese el tumor se espera que los ratones RB-DD (fosfomiméticos) desarrollen menor numero de tumores, o tumores de menor tamaño y por tanto menor severidad en comparación los los mutantes RB-AA (fosfomutantes), los cuales serán incapaces de ejercer la regulación y control de su ciclo ciclo celular. El destino final de los animales será el sacrificio y la necropsia de los individuos, recuperando los tumores para su procesado y análisis.
¿Qué especies y qué número de animales está previsto utilizar? ¿Cuáles son los niveles de severidad esperados y el número de animales en cada categoría de severidad (por especies)?
Especie
Número total
Cifras estimadas, por nivel de severidad
Sin posibilidad de recuperación
Leve
Moderada
Intensa
Ratones (Mus musculus)
720
0
130
590
0
¿Qué ocurrirá con los animales que se mantengan vivos al término del procedimiento?
Especie
Número estimado de animales que deben reutilizarse, ser devueltos al hábitat o al sistema de cría o ser realojados
Reutilización
Devuelto
Realojado
Le rogamos explique los motivos del destino previsto de los animales después del procedimiento.
El destino final de los animales será el sacrificio y la necropsia de los individuos, recuperando todos los tejidos y muestras necesarias para su análisis. El modelo de inducción de cáncer escamoso epitelial en ratones mediante DMBA- TPA ha sido ampliamente descripto en bibliografía.
Aplicación de la regla de las «tres erres»
1. Reemplazo
Indique las alternativas disponibles en este campo que no requieren el uso de animales y el motivo por el que no pueden utilizarse para los fines del proyecto.
Para determinar la relevancia del mecanismo regulador de la proteina del retinoblastoma (RB) en relación con el desarrollo tumoral, es imprescindible utilizar un modelo murino que sea capáz de recapitular los resultados observados in vivo hasta el momento. La utilización de modelos de ratón dónde la via de RB está inactivada (RB-AA) o activada (RB-DD) permanentemente nos permitirá evaluar la generación y evolución de tumores en un sistema in vivo, hecho no mimetizable ni reproducible en sistemas in vitro de menor complejidad. Estos resultados se podrán comparar con otros modelos tanto in vivo como in vitro realizados en nuestro laboratorio así como en otros estudios del ámbito del cáncer de mama o cáncer en general.
2. Reducción
Explique cómo se ha determinado el número de animales necesario para este proyecto. Describa las medidas adoptadas para reducir el número de animales que van a utilizarse, así como los principios que inspiran los estudios. Cuando proceda, describa las prácticas que van a seguirse a lo largo de todo el proyecto para minimizar el número de animales utilizados, de forma compatible con los objetivos científicos. Ejemplos de esas prácticas son los estudios piloto, la modelización informática, el intercambio de tejidos y la reutilización.
Co ayuda de personal Bioestadístico, hemos aplicado métodos de cálculo de tamaño muestral para estimar la N mínima y necesaria, los cuales dependen del tipo de análisis estadístico a realizar. En paralelo, la obtención de MEFs de los distintos ratones mutantes de RB (RB-AA y RB-DD) nos permitirá caracterizar y determinar la relevancia de la regulación de la via de señalización de RB en condiciones basales o de nuestro interés en futuros experimentos en los que se utilizaran fármacos antitumorales (preevaluando su dosis y mecanismo de acción), reduciendo así el número total de animales vivos a utilizar en un futuro
3. Refinamiento
Ofrezca ejemplos de medidas específicas (por ejemplo, intensificación del seguimiento, atención posoperatoria, gestión del dolor, entrenamiento de los animales) que deban adoptarse en relación con los procedimientos para minimizar los costes (daños) para el bienestar de los animales. Describa los mecanismos existentes para incorporar las nuevas técnicas de refinamiento durante la vida útil del proyecto.
Existe y somos conocedores de la metodología para poder inducir químicamente tumores mamarios (MPA/DMBA) o de piel (DMBA/TPA)
2. Los agentes carcinógenos no tiene efectos secundarios en el ratón más allá de nuestro popósito. Los tumores de desarrollan en órganos específicos cómo son las glándulas mamárias o en la piel según corresponda.
3. Actualmente ya disponemos de los ratones mutantes de Retinoblastoma (RB), background C57BL6/JRj, generados en el del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
4. La biología y la fisiología de los ratones C57BL6 está muy bien descrita, son fáciles de manipular y de mantener estabulados.
5. Los resultados obtenidos se podrán comparar con otros modelos celulares y/o otros modelos de cáncer a nivel sistémico (no mimetizable en sistemas de menor complejidad).
6. Los resultados obtenidos podrían ser extrapolados a otros organismos como en humanos. Debido a que los tumores mamarios generados a partir del tratamiento MPA-DMBA tienen un orígen histológico y características similares al cáncer de mama en humanos, esto los hace fácilmente comparables.
7. Previamente, se ha realizado un screening de nuevos compuestos capaces de mimetizar la fosforilación de RB convirtiéndola en un super-represor de la proliferación celular. Los fármacos resultantes del screening se han testado y validado en ensayos in vitro.
8. Los fármacos resultantes del screening pertenecen a famílias ya conocidas y su utilización ampliamente descrita en modelos murinos dónde se describen sus propiedades farmacológicas, las vías, dosis y pautas de administración.
Con el propósito de evitar el sufrimiento, dolor o angustia que puedan experimentar los animales durante los procedimientos, se aplicará y evaluará periódicamente un protocolo de supervisión de bienestar animal (a partir de los primeros estadios, durante el desarrollo del tumor, y durante el tratamiento con los fármacos), mediante la elaboración de la tabla de valoración de la severidad a partir de los signos clínicos; físicos y conductuales que presente el animal. Las situaciones en la que se sobrepase la puntuación máxima preestablecida se aplicará el criterio de punto final.
Explique la elección de las especies y las etapas de vida correspondientes
Se utilizacan ratones C57BL6/JRj salvajes y otros modificados genéticamente. Esos ratones seran utilizados a partir de las 3 semanas de vida. La idoneidad del uso de nuestro modelo de estudio se puede resumir en los siguientes puntos:
1. Existe y somos conocedores de los procedimientos para poder inducir químicamente la formación de tumores mamarios a partir de la combinación del tratamiento MPA-DMBA; para desarrollar tumores de piel de los ratones, el proceso está basado en un único tratamiento con el compuesto mutagénico DMBA. El DMBA es un potente iniciador de la carcinogénesis ya que induce mutaciones en el genoma. Tras el tratamiento con DMBA, los animales son tratados con el forbol ester TPA durante 24 semanas. El TPA es un agente pro-inflamatario cuyo tratamiento continuado promueve el desarrollo tumoral a partir de aquellas células troncales que han adquirido mutaciones pro-oncogéncias tras el tratamiento con DMBA. está ámpliamente documentada en la bibliografia.
2. Los carginogenos no tiene más efectos a nivel sistemico de los que nos proponemos.
3. Actualmente ya se han generado los ratones mutantes puntuales de Retinoblastoma (RB), background C57BL6, de manera que ya disponemos del modelo en el que trabajar.
4. La biología y fisiología de los ratones C57BL6 está muy bien descrita. Los tumores se desarrollan en órganos específicos cono son las glándulas mamarias y en la piel segun el protocolo utilizado.
5. Este modelo es relativamente fácil de utilizar y mantener estabulado.
6. Los resultados obtenidos se podrán comparar fácilmente con otros modelos préviamente descritos, hecho que refuerza su uso en el estudio a nivel sistémico. Además, los tumores mamarios tienen un origen histológico y característico similar al cáncer de mama en humanos, hecho que los hace fácilmente comparables. 7. Los compuestos resultantes del screening son famílias de fármacos ya conocidas y su utilización está ampliamente descrita en modelos murinos ya sea en el contexto del cáncer o en otros. Esas publicacions científicas describen sus actividades y propiedades farmacológicas, su bajo y favorable perfil toxicológico así como ciertas indicacions de las vías, dosis y pautas de administración, hecho que contribuye enormemente al refinado de nuestros ensayos in vivo. Actulmente ya se han generado los ratones mutantes puntuales de Retinoblastoma (RB), background C57BL6, de manera que ya disponemos del modelo en el que trabajar.
Proyecto seleccionado para la evaluación retrospectiva
¿Proyecto seleccionado para la ER?
Plazo para la ER
Motivos de la evaluación retrospectiva
Incluye procedimientos severos
Utiliza primates no humanos
Otros motivos
Explicación del otro motivo de la evaluación retrospectiva
Campos adicionales
Campo nacional 1
El campo no se publicará.
Campo nacional 2
El campo no se publicará.
Campo nacional 3
El campo no se publicará.
Campo nacional 4
El campo no se publicará.
Campo nacional 5
El campo no se publicará.
Fecha de inicio del proyecto
El campo no se publicará.
Fecha de finalización del proyecto
El campo no se publicará.
Fecha de aprobación del proyecto
El campo no se publicará.
Código ICD 1
El campo no se publicará.
Código ICD 2
El campo no se publicará.
Código ICD 3
El campo no se publicará.
Enlace a la versión anterior del RNT fuera del sistema CE