21 Cir Esp. 2005;78(1):3-11 3

Revisin de conjunto

Tratamiento antiangiognico del cncerJos L. Mauriza, Pedro Linaresb, Paquita Gonzleza y Jess M. CulebrascaDepartamento de Fisiologa. Universidad de Len. Len. Espaa.bServicio de Digestivo. Hospital Comarcal del Bierzo. Ponferrada. Len. Espaa.cServicio de Ciruga. Hospital de Len. Len. Espaa.

Correspondencia: Dra. P. Gonzlez.Departamento de Fisiologa. Universidad de Len.24071 Len. Espaa.Correo electrnico: dfimgs@unileon.es

Manuscrito recibido el 25-10-2004 y aceptado el 22-2-2005.

96.636

Resumen

El proceso de formacin de nuevos vasos a partirde los capilares preexistentes es lo que se denominaangiognesis. La angiognesis es un proceso com-plejo que involucra a distintas clulas, componentessolubles y factores de la matriz extracelular y tienegran importancia en una gran variedad de procesosfisiolgicos y patolgicos del organismo. La regula-cin de la angiognesis se lleva a cabo mediante unperfecto equilibrio entre la produccin y la liberacinde diversos factores estimulantes e inhibidores, quevaran en funcin de las necesidades y el tipo de teji-do. Un nmero elevado de enfermedades se caracte-riza por alteraciones del proceso angiognico, tantopor insuficiencia como por exceso de angiognesis.Hace ya ms de un siglo que se observ que la proli-feracin de los vasos sanguneos era necesaria parael crecimiento tumoral. El tratamiento antiangiogni-co realizara una accin antitumoral de forma indirec-ta mediante la inhibicin de la vascularizacin del tu-mor e impidiendo que se le aporten los nutrientesnecesarios para su crecimiento y desarrollo.

Palabras clave: Angiognesis. Cncer. TNP-470. Facto-res de crecimiento. NF-.

ANTIANGIOGENIC TREATMENT OF CANCER

The process of formation of new vessels from pre-existing capillaries is called angiogenesis. Angioge-nesis is a complex process which involves distinctcells, soluble components and factors related to theextra-cellular matrix and which is highly important ina large variety of physiological and pathological pro-cesses in the body. Angiogenesis regulation takesplace through a perfect equilibrium between the pro-duction and release of different stimulatory and inhi-bitory factors which vary in relation to needs and tis-sue types. A large number of diseases arecharacterized by alterations in the angiogenic pro-cess, either by an insufficiency or by excessive an-giogenesis. The requirement of blood vessel prolife-ration for tumor growth was observed more than acentury ago. Angiogenic treatment would have an in-direct antitumoral action, inhibiting tumor vasculari-zation and impairing the supply of essential nutrientsfor tumoral growth and development.

Key words: Angiogenesis. Cancer. TNP-470. Growth fac-tors. NF-.

Introduccin

La quimioterapia ha sido el tratamiento estndar delcncer durante varias dcadas. La mayora de los frma-cos quimioterpicos se caracterizan por estar provistosde un amplio perfil de toxicidad y por la aparicin de re-sistencia al tratamiento. Desde hace mucho tiempo sesabe que los tumores, para crecer y desarrollar metsta-sis, necesitan el desarrollo de un soporte vascular. En losltimos aos, la investigacin del tratamiento del cncerse ha centrado de forma predominante en la bsqueda

de estrategias dirigidas hacia la inhibicin del nuevo le-cho vascular del tumor.

Las terapias antiangiognicas han surgido como unaalternativa (o complemento) de gran potencial a las tera-pias convencionales, como avala el buen funcionamientode alguno de estos compuestos en las fases iniciales delos estudios clnicos. Sin embargo, el desarrollo de estetipo de agentes debe acompaarse de un mejor entendi-miento de su modo de accin.

El objetivo principal de este artculo es hacer una revi-sin bibliogrfica del concepto de angiognesis y su im-plicacin en el cncer, as como de las posibilidades tera-puticas derivadas de su inhibicin.

Concepto de angiognesis

Los vasos sanguneos se han considerado durante mu-cho tiempo un simple compartimiento de transporte de la

sangre. Sin embargo, hoy da se sabe que el tejido vas-cular es uno de los principales rganos, con una exten-sin > 900 m2, con una gran actividad metablica y queejerce un papel decisivo en el mantenimiento de la inte-gridad del organismo.

Las clulas del organismo necesitan oxgeno y nutrien-tes para su supervivencia. En los organismos multicelula-res, la distancia lmite para la difusin de oxgeno, es de-cir, la distancia mxima que hay entre una clula y elcapilar ms cercano es de 100-200 m. De hecho, si unorganismo multicelular quiere crecer ms all de estadistancia necesita formar nuevos vasos1.

El proceso de formacin de nuevos vasos a partir delos capilares preexistentes es lo que se denomina angio-gnesis. Se diferencia, por tanto, de vasculognesis, quees la creacin de nuevos vasos en el embrin a travs deprecursores mesodrmicos, como angioblastos y heman-gioblastos2.

La angiognesis es un proceso complejo que involucraa distintas clulas, componentes solubles y factores de lamatriz extracelular (MEC) y tiene gran importancia enuna gran variedad de procesos fisiolgicos y patolgicosdel organismo. As, para el desarrollo embrionario, la cu-racin de las heridas y el ciclo menstrual, procesos quepodemos considerar fisiolgicos, los tejidos normalesprecisan la formacin de nuevos vasos que aporten losnutrientes y el oxgeno necesarios y, a su vez, retiren losproductos de desecho. La regulacin de la angiognesisse lleva a cabo mediante un perfecto equilibrio entre laproduccin y la liberacin de diversos factores estimulan-tes e inhibidores, que varan en funcin de las necesida-des y el tipo de tejido3.

Hay un elevado nmero de enfermedades caracteri-zadas por alteraciones del proceso angiognico debidasa su insuficiencia o a su exceso (fig. 1). De este modo, enla insuficiencia cardaca, la cardiopata isqumica, losaccidentes cerebrovasculares, la reperfusin del tejidoisqumico, las lceras o las heridas cutneas que no ci-catrizan, etc., hay una neovascularizacin deficiente ypodran beneficiarse de un aumento de sta4.

Por otro lado, en un gran nmero de enfermedades seproduce un exceso de angiognesis, como sucede en la

retinopata diabtica, la degeneracin macular, la infla-macin crnica (enfermedad inflamatoria intestinal, artri-tis reumatoide, etc.), la endometriosis y en el crecimientode los tumores slidos y hematolgicos. Todos estos pro-cesos podran beneficiarse de la inhibicin teraputica dela angiognesis5.

Realmente, en la angiognesis tumoral hay una combi-nacin de angiognesis y vasculognesis, y el principalsoporte sanguneo del tumor se deriva de los vasos pree-xistentes, aunque los precursores de las clulas endote-liales circulantes pueden contribuir al crecimiento de lamasa celular endotelial6.

Factores reguladores de la angiognesis

En general, la angiognesis es un proceso complejocontrolado por el equilibrio entre factores proangiogni-cos y antiangiognicos (tabla 1), que pueden coexistir enel mismo tejido. Estos factores pueden ser circulantes oactuar localmente como factores paracrinos.

Hay 2 tipos de factores estimuladores de la angiogne-sis: a) factores especficos, liberados por numerosos ti-pos celulares, que se unen de forma especfica a los re-ceptores de las clulas endoteliales, y b) factoresinespecficos, que se unen a las clulas endoteliales perotambin a otras clulas. Entre los factores especficosdestacan el factor de crecimiento del endotelio vascular(vascular endotelial growth factor [VEGF]) y las angiopo-yetinas. Los factores proangiognicos inespecficos sonnumerosos y afectan al crecimiento de la clula endote-lial y de otras muchas. Algunos de los ms importantesson los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF: ci-do y bsico), factor de crecimiento transformante (TGF),factor de crecimiento epidrmico (EGF), factor de creci-miento derivado de plaquetas (PDGF), angiogenina, etc.

El VEGF es la molcula mejor caracterizada y ms im-portante del proceso angiognico. Se han descrito 6 iso-formas del VEGF (VEGF121, VEGF145, VEGF165, VEGF183,VEGF189 y VEGF206) que difieren en sus propiedades yfunciones. Asimismo, se conocen tres receptores delVEGF: VEGF-R1 (Flt-1), VEGF-R2 (KDR/Flk-1) y VEGF-R3 (KDR/Flt-1). Los 2 principales receptores, Flt-1 yKDR, son expresados en las clulas endoteliales cuandose encuentran en fase de proliferacin. La unin delVEGF con sus receptores, de tipo tirosincinasa, activa di-versas vas de seal que intervienen en diferentes pasosen la angiognesis. As, el VEGF contribuye a la vasodi-latacin inicial mediada por xido ntrico y aumenta lapermeabilidad de las clulas endoteliales, estimula laproliferacin y migracin de las clulas endoteliales y dis-minuye la apoptosis. Adems, a travs del estmulo de lasntesis de los activadores del plasmingeno, intervieneen el remodelado de la matriz perivascular7.

Las angiopoyetinas representan otra familia importantede factores proangiognicos. Las ms decisivas son laAng-1 y Ang-2, que se unen al receptor de tipo tirosinci-nasa Tie2 presente en las clulas endoteliales y favore-cen la estabilizacin y maduracin de los vasos neofor-mados. En presencia del VEGF, la Ang-2 antagoniza losefectos estabilizadores o antiapoptticos de la Ang-1 so-bre las clulas endoteliales y promueve la proliferacin y

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Fig. 1. Algunas enfermedades relacionadas con la angiognesis.

Cncer

Excesiva

Angiognesis

Insuficiente

Cardiopata lceras

Infertilidad

Esclerodermia

Ictus

Ceguera Psoriasis

Complicacionessida

Artritisreumatoide

migracin de las clulas endoteliales. Sin embargo, enausencia del VEGF, la Ang-2 puede conducir a la apopto-sis y a la regresin vascular8.

Sin embargo, el proceso angiognico no est produci-do por una sola molcula o familia de molculas, sinoque depende de la cooperacin e integracin de variosfactores que contribuyen a la proliferacin, migracin, in-vasin y diferenciacin de la clula endotelial.

En el proceso de cambio angiognico intervienen fac-tores inhibidores endgenos, como la endostatina, la an-giostatina, la trombospondina, los inhibidores titulares delas metaloproteasas, etc.9. La endostatina, fragmento de20 kDa obtenido tras la escisin del colgeno XVIII, esuna potente molcula antiangiognica que inhibe la mi-gracin de la clula endotelial e induce su apoptosis. Seune al receptor KDR/Flk-1 e interfiere en el mecanismode seal del VEGF. La angiostatina, fragmento de 38 kDadel plasmingeno, es otro factor antiangiognico circulan-te que inhibe la neovascularizacin y el crecimiento delas metstasis. La trombospondina 1 (TSP-1) inhibe laangiognesis y promueve la apoptosis de la clula endo-telial a travs de un aumento de la expresin de Bax yuna disminucin de Bcl-2 y de la va de las caspasas10.

Angiognesis y cncer

Hace ya ms de un siglo que se observ que la proli-feracin de los vasos sanguneos era necesaria para elcrecimiento tumoral, pero fue en la dcada de los se-tenta, a partir de los trabajos de Judah Folkman, cuan-do se introdujo el concepto de angiognesis. Folkman

observ que los tumores se desarrollaban hasta alcan-zar un tamao de 1-2 mm3, a partir del cual se estabili-zaban y detenan su crecimiento11. La proliferacin acti-va de clulas tumorales, que habitualmente acompaabael crecimiento inicial de los tumores, se equilibraba conel proceso de muerte celular producido por el aleja-miento del aporte sanguneo de las clulas tumorales.Mediante la observacin directa del tumor se ha demos-trado que el rpido crecimiento exponencial no ocurrehasta que hay una neovascularizacin y que el procesode angiognesis es paralelo al proceso de formacin demetstasis12.

Se han propuesto 2 vas por las que los nuevos vasosse pueden formar: a) sprouting o formacin de brotes, yb) non sprouting o por insercin de tejido intersticial entrela luz del vaso preexistente1. Adems de estos 2 meca-nismos, la angiognesis tumoral puede estar tambinsustentada por la movilizacin e incorporacin funcionalde los precursores de las clulas hematopoyticas, quese trasladaran desde la mdula sea para integrarse enlos nuevos vasos formados13.

Actualmente se reconocen varias fases para la forma-cin de los vasos (fig. 2). Durante la fase inicial de laangiognesis se produce una vasodilatacin de los va-sos preexistentes (capilares y vnulas) mediada por elVEGF, que aumentan su permeabilidad y activan susclulas endoteliales (se incrementan las organelas delcitoplasma y se reducen las uniones intercelulares).Posteriormente, mediante la accin de diversas enzi-mas proteolticas denominadas metaloproteasas, seproduce la degradacin de la membrana basal y su ro-tura.

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TABLA 1. Factores reguladores de la angiognesis

Factores proangiognicos Factores antiangiognicos

Factor Funcin biolgica Factor Funcin biolgica

VEGF permeabilidad, activadores del plasmingeno, Angiostatina proliferacin y migracin CE, formacin tubo colagenasas intersticiales, proliferacin vascular, apoptosis CEy migracin de las CE, apoptosis CE

FGF proliferacin y migracin de las CE, activadores Endostatina proliferacin y migracin CE, apoptosis CEdel plasmingeno, integrinas v3 y otras molculas de adhesin

Ang-1 Formacin de los brotes vasculares y estabilizacin Ang-2 Desestabilizacin de los vasos, apoptosis CEde los vasos

Ang-2 proliferacin y migracin de las CE, formacin TGF proliferacin y migracin CE, activadores de los brotes vasculares en presencia del VEGF del plasmingeno, TIMP, apoptosis CE

PDGF Estabilizacin de los vasos TNF Inhibicin de la proliferacin de la CE inducida por el FGF, apoptosis CE

TGF Estabilizacin de los vasos TSP-1 y TSP-2 migracin y apoptosis CETNF Migracin CE MMP Generacin de angiostatinaEGF Proliferacin CE PEDF proliferacin, migracin CECSFs Proliferacin y migracin CEAngiogenina Proliferacin CEAngiotropina Migracin CE, formacin del tuboIGF-1 Proliferacin CE, apoptosis CE, induccin del VEGF,

activadores del plasmingenoHGF Proliferacin y migracin CEPECAM-1 Agregacin CE, formacin tubo, migracin CE,

estabilizacin tubo, angiognesis inducida por FGFIntegrinas Adhesin CE, migracin CE, apoptosis CE,

angiognesis inducida por FGFxido ntrico permeabilidad, proliferacin CE, liberacin FGFMMP: degradacin de la matriz extracelular; MEC: matriz extracelular; FGF: factores de crecimiento de fibroblastos; VEGF: factor de crecimiento del endotelio vascular; CE: clula endo-telial.

En una segunda fase se promueve la proliferacin ymigracin de las clulas endoteliales para formar losnuevos brotes que penetran entre las redes de las clu-las tumorales en crecimiento. Las clulas endoteliales mi-gradas se alinean en cordones y brotes sueltos formandouna luz entre el brote de avance. Cuando todos los bro-tes se conectan se restablece el flujo1.

Folkman propuso que la inhibicin de la angiognesispodra ser una estrategia teraputica efectiva en el tra-tamiento del cncer e inici una bsqueda dirigida ha-cia la purificacin de los factores angiognicos tumora-les11.

Activacin de la angiognesis

En la actualidad est ampliamente aceptada la idea delencendido o interruptor angiognico del tumor que, mien-tras est en la posicin off, har que el tumor est en unafase quiescente o dormido, con un tamao microscpico de0,2-3 mm3 de dimetro. La fase rpida de crecimiento ocu-rre cuando ste activa su fenotipo angiognico12.

Una cuestin pendiente es cmo, cundo y por quuna clula tumoral durmiente o silente activa el fenotipoangiognico. En 1996, Hanahan y Folkman propusieronque este encendido era el resultado de un desequilibrio

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Fig. 2. Fases de la angiognesis.UEGF: factor de crecimiento del en-dotelio vascular; FGF: factor decrecimiento de fibroblastos beta.

entre los factores estimuladores de la angiognesis y losinhibidores, con un predominio de los primeros de formasostenida14.

El encendido angiognico puede estar influido por si-tuaciones ambientales, fundamentalmente la hipoxia, yotros factores del microambiente tumoral, tales como laacidosis y la inflamacin. Tambin es importante la basegentica del husped, puesto que pueden ocurrir muta-ciones genticas con activacin de protooncogenes (bcl-2, K-ras, H-ras, c-myc, etc.) e inhibicin de genes supre-sores de tumor (p53), que amplifican la expresin defactores proangiognicos15.

Los tumores de gran tamao durante su crecimientopueden experimentar fenmenos de hipoxia y necrosispor compresin de los vasos. La presencia de un pH yuna concentracin de glucosa bajos en el seno tumoralpuede estimular la produccin de los factores angiogni-cos, especialmente el VEGF12.

Si bien la mayora de los trabajos apuntan en este sen-tido, algunos datos preclnicos muestran que la hipoxia yla angiognesis en el tumor no siempre progresan para-lelamente. Aunque la falta de oxigenacin es un fuerteestmulo para la angiognesis del tumor, la patogenia dela hipoxia del tumor es mucho ms complicada y puedeque no sea necesaria para que se produzca la neovascu-larizacin16.

Factor nuclear kappa

El factor nuclear kappa (nuclear factor kappa [NF-]) comprende una familia de factores de transcripcininducibles que actan como importantes reguladores delas respuestas inmunolgica e inflamatoria. Fue descu-bierto en 1986 y desde entonces su estudio ha cobradocada vez ms inters debido a la variedad de genes yrespuestas biolgicas que controla y a su aparente inter-vencin en gran nmero de enfermedades, como la ate-rosclerosis, el asma, la artritis, la enfermedad inflamatoriaintestinal, el sida, el cncer, etc. Algunos de los factoresque regulan la angiognesis (IL-8, TNF, VEGF) son esti-mulados por la activacin del NF-.

El NF- se activa en respuesta a oncogenes, prote-nas virales, diversos carcingenos, promotores del tumor,marcadores de estrs oxidativo y estmulos inflamatorios.Su activacin, por un lado, controla la expresin de ge-nes que median en la transformacin, la proliferacin, lainvasin, la angiognesis y la metstasis y, por otro, laapotosis, la inmunidad y la hematopoyesis. Numerososestudios han mostrado que la activacin del NF- prote-ge a las clulas de la apoptosis inducida por el TNF yotros estmulos. Este efecto antiapopttico es de tipotranscripcional y activa la expresin de genes antiapopt-ticos, como TRAF1 y 2, c-IAP1 y 2, Bcl-2, Bcl-xL, IEX-1 yXIAP, y tambin puede antagonizar la funcin del p5317.Aunque el NF- es necesario para el funcionamientonormal del sistema inmunolgico y la hematopoyesis, noobstante, su desregulacin est implicada en gran varie-dad de tumores en los que se sobreexpresa el NF-.

Muchas compaas farmacuticas estn desarrollandoinhibidores de NF- para el tratamiento del cncer; sinembargo, sera necesario prestar atencin a la naturale-za dual del NF-, donde tanto su activacin como inacti-

vacin pueden contribuir a la formacin de tumores, de-pendiendo de las circunstancias18.

Tratamiento antiangiognico del cncer

En los ltimos 50 aos, la estrategia predominante deltratamiento del cncer se ha centrado en la clula tumoral.De este modo, cualquier frmaco o sustancia capaz dematar a las clulas tumorales in vitro era, por definicin, uncandidato para el tratamiento quimioteraputico in vivo.

El tratamiento antiangiognico realizara la accin anti-tumoral de forma indirecta mediante la inhibicin de lavascularizacin del tumor e impidiendo de esta formaque se le aporten los nutrientes necesarios para su creci-miento y desarrollo. Con este nuevo concepto, la terapu-tica antitumoral no se centra nicamente en la clulacancergena, sino tambin en su entorno y, sobre todo,en el proceso de formacin de nuevos vasos.

El desarrollo de tratamientos antiangiognicos para elcncer est avanzando de manera rpida. El primer inhi-bidor selectivo de la angiognesis utilizado en ensayosclnicos fue el TNP-470. Actualmente se han descubiertoms de 300 inhibidores de la angiognesis, muchos deellos en ensayos clnicos en diferentes fases y otros yaaprobados para su utilizacin clnica19.

Las ventajas tericas de los frmacos antiangiognicosson las siguientes:

1. Estos agentes pueden acceder fcilmente a las clu-las endoteliales del tumor, a diferencia de los frmacoscistostticos, que tienen que penetrar en grandes masastumorales.

2. Los frmacos antiangiognicos no producen citope-nias ni toxicidad medular y gastrointestinal, por lo que po-demos evitar muchas de las toxicidades asociadas con laquimioterapia estndar.

3. Estos frmacos pueden ser muy especficos, porejemplo, cuando actan contra molculas expresadas enla superficie de la clula endotelial activada, pero no enla clula endotelial quiescente u otras clulas. Sera elejemplo de los receptores del VEGF, las angiopoyetinas yalgunas molculas de adhesin (integrinas).

4. En teora no estn sujetos a fenmenos de resisten-cia al tratamiento al actuar sobre las clulas endoteliales,que son estables genticamente y no predispuestas amutaciones. Sin embargo, las nuevas clulas endotelialesson estructural y funcionalmente anormales y hace pocose ha descrito que pueden adquirir alteraciones citogen-ticas en el microambiente tumoral20. El gen supresor detumor p53 se encuentra inactivado en la mayora de loscnceres humanos y las clulas tumorales deficientes enp53 experimentan una reduccin en la tasa de apoptosisbajo condiciones hipxicas, circunstancia que podrandisminuir su dependencia del soporte vascular y la res-puesta al tratamiento antiangiognico. De este modo, seha mostrado que las alteraciones genticas que dismi-nuan la dependencia vascular de las clulas tumorales(p. ej., clulas deficientes en p53) podan influir en la res-puesta de los tumores al tratamiento antiangiognico21.

5. Su espectro de accin puede ser amplio, al no depen-der del tipo de clula tumoral ni de su fase del ciclo celular.

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Se ha diseado una amplia gama de estrategias te-raputicas dirigidas a bloquear uno o ms pasos delproceso angiognico (tabla 2). El trmino frmaco an-tiangiognico se utiliza para describir un grupo diversode agentes que afectan al crecimiento de nuevos va-sos.

Dianas antiangiognicas

Antagonistas de los factores de crecimiento

Pueden actuar sobre la produccin de los factores decrecimiento, sobre el transporte o sobre la unin del fac-tor al receptor. Algunos ejemplos son la suramina, el in-terfern alfa y la angiozima, que suprimen la produccinde los factores de crecimiento angiognicos.

Hay algunos posibles inconvenientes en los trata-mientos dirigidos frente a los factores activadores de laangiognesis ya que, cuando un tumor crece, producemuchos factores de crecimiento. Si bloqueamos uno deellos, por ejemplo, el VEGF, el tumor puede escapar a

este bloqueo y sintetizar otros factores de crecimiento,como el FGF. Adems, en los tumores hay una granheterogeneidad microvascular y no todas las clulas en-doteliales activadas expresan los mismos marcadoresde superficie. Por ello, un inhibidor de la angiognesisdirigido hacia un nico marcador puede no disminuir elcrecimiento del tumor.

En la actualidad, el nico agente aprobado por la Foodand Drug Administration (FDA) y recientemente por laUnin Europea es el bevacizumab, un anticuerpo mono-clonal humanizado anti-VEGF que se une y neutraliza to-das las isoformas del VEGF7 y ha mostrado su eficaciaasociado con quimioterapia en primera lnea del cncercolorrectal metasttico19.

Inhibidores endgenos de la angiognesis

La angiostatina, el primer agente antiangiognico en-dgeno descubierto, inhibe la migracin de la clula en-dotelial e induce su apoptosis. La endostatina, fragmentodel colgeno XVIII, inhibe la proliferacin y migracin de

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TABLA 2. Frmacos antiangiognicos

Grupo Nombre Diana

Inhibidores factores proangiognicos MV303 VEGFFlt2-11 VEGFSflt-1 VEGFDC101 Flk-1TMPP FGF-R, VEGF-R2C3 Flk-1EG3306 VEGF-RCBO-P11 VEGF-R

Inhibidores endgenos IL-12 VEGF, MMP-9, TIMP-1TSP-1 CD36, MMP-9Endostatina Integrina 51, Flk-1Angiostatina Integrina 53, ATP sintetasa

Inhibidores de la transduccin de seal PD166285 TirosincinasaLavendustin A Protena tirosincinasaZD1839 (Iressa) EGFR tirosincinasaSU5418 VEGF-R tirosincinasaZD6474 Flk-1 tirosincinasaSU6668 VEGF-R, PDGF-TCostunolide VEGF-R tirosincinasaGleevec PDGF-R tirosincinasaPD173074 FGF-R1 tirosincinasa

Inhibidores de la ciclooxigenasa Indometacina COX-1, COX-2SC236 COX-2Humulone COX-2

Inhibidores de las metaloproteasas TIMP-2 MMP-2, integrina 31TIMP-3 VEGF-RMarimastat MMPBatimastat MMPPEX MMP-2BAY12-9566 MMPONO-4817 MMP-2,9

Bloqueadores de las integrinas E7820 Integrina 2Vitaxin Integrina v3SCH221153 Integrina v3, v5Tumstatina Integrina v3Thiolutina Integrina v3

Otros A-170634 Ras1-NIL xido ntricoInhibidores de la ECA ECATNP-470 Metionina aminopeptidasa-2Talidomida ?

ECA: enzima de conversin de la angiotensina; COX: ciclooxigenasa; MMP: metaloproteinasas; VEGF: factor de crecimiento del endotelio vascular; FGF: factor de crecimiento de fibro-blastos; PDGF: factor de crecimiento derivado de las plaquetas.

las clulas endoteliales. La trombospondina 1 (TSP-1),glucoprotena de la MEC, inhibe la proliferacin y migra-cin de la clula endotelial a travs de la inhibicin de laMMP-9 y la movilizacin del VEGF.

Inhibidores de las metaloproteasas de la matriz

La MEC es un complejo entorno compuesto de prote-nas como el fibringeno, el colgeno y la gelatina, queaporta el andamiaje de soporte de los tejidos. La MECcontinuamente experimenta procesos de remodeladoen situaciones fisiolgicas y patolgicas. La degrada-cin de la MEC se acompaa de un grupo de protenasdenominadas metaloproteasas de la matriz (MMP). LasMMP constituyen una familia de al menos 26 enzimasque se dividen en matrizlisinas, estromalisinas y gelati-nasas, de las cuales la MMP-2 (o gelatinasa A) y laMMP-9 (o gelatinasa B) son las ms importantes. Hayuna serie de inhibidores naturales tisulares de las MMPque se denominan TIMP (tissue inhibitors metallo-pro-teinases).

Se han desarrollado varios inhibidores de las MMP yse ha investigado su efecto en el crecimiento tumoral y eldesarrollo de metstasis18. Los productos ms estudia-dos han sido marimastat, batimastat, pirinomastat y neo-vastat, que inhiben las MMP al quelar el ion Zn y evitansu unin al lugar cataltico. En modelos animales, estoscompuestos inhiben la invasin, la angiognesis y el cre-cimiento tumorales, aunque producen toxicidad musculary articular22.

En general, estos frmacos actuaran tanto frente a laclula endotelial como frente a la invasin de la clula tu-moral dentro de la MEC en el seno del tumor primario yen los focos metastsicos.

Frmacos que actan sobre marcadores de superficie de la clula endotelial

Las integrinas son una gran familia de receptores de lasuperficie celular expresados por las clulas endotelialesactivadas, para interactuar con su microambiente extra-celular. Las interaciones mediadas por las integrinasdesempean un papel crtico en la regulacin de la proli-feracin, migracin y supervivencia celular. Las alteracio-nes en el repertorio y/o actividad de las integrinas, aligual que en la disponibilidad y en las propiedades es-tructurales de sus ligandos, intervienen en la regulacinde la clula endotelial durante el crecimiento o repara-cin de los vasos sanguneos, a veces con efectos dife-rentes dependiendo del tipo de integrina.

La disrupcin de las integrinas por anticuerpos mono-clonales o pptidos cclicos conduce a la activacin delp53 y a la apoptosis de la clula endotelial. De forma es-pecfica, la v3 es importante para la maduracin y su-pervivencia de los nuevos vasos23.

Algunos ejemplos de estos frmacos son Vitaxin, unanticuerpo humanizado (LM609) dirigido contra la integri-na v3 que inhibe la angiognesis inducida por el FGFy favorece la apoptosis de la clula endotelial activada,pero no de la clula endotelial quiescente, EMD121974,

que evita la maduracin y promueve la apoptosis de laclula endotelial en proliferacin, etc.

Inhibidores de la transduccin de seal de la clulaendotelial

La angiognesis es promovida a travs de citocinasque se unen a receptores de las clulas endoteliales ydesencadenan una cascada de seales. La mayora deestos receptores son del tipo tirosincinasa y, tras suunin con el factor de crecimiento determinado, son fos-forilados y transducen seales proangiognicas, talescomo la va de las MAPK (mitogen activated protein kina-se), FAK (focal adhesin kinase) y AKt.

Se han desarrollado pequeas molculas capaces deinhibir la transduccin de seal de la clula endotelial. Al-gunos ejemplos de estos agentes son SU5416, SU101,SU6668 y ZD419024. El ZD1839 (Iressa) es un nuevoagente inhibidor de la angiognesis que acta sobre elreceptor del factor de crecimiento epidrmico inhibiendosu fosforilacin y bloqueando su seal.

Otros inhibidores de la angiognesis

Hay varios agentes que actan sobre diferentes dianasy otros con demostrada accin antiangiognica pero conun mecanismo de accin desconocido. Recientementehan cobrado inters los inhibidores de la ciclooxigenasa-2 (COX-2). La COX-2 es una isoenzima inducible queparticipa en el metabolismo del cido araquidnico paraformar prostaglandinas. Se ha encontrado un aumentosignificativo de la concentracin de esta enzima en dife-rentes tumores, por lo que se le ha concedido un papelimportante en el proceso de carcinognesis. Algunos es-tudios han demostrado el efecto preventivo de los inhibi-dores de la COX-2 en el cncer, en especial en el cncercolorrectal, efecto que estara mediado por inhibicin dela angiognesis, posiblemente a travs de la inhibicin dela produccin del factor VEGF de la clula endotelial25.

En este cajn de sastre tambin se incluiran otrosagentes, como el TNP-470, la talidomida, los inhibidoresde la enzima de conversin de la angiotensina, etc.

TNP-470

El primer inhibidor de la angiognesis descubierto yuno de los ms utilizados en el tratamiento experimentaldel cncer es el TNP-470. Es un anlogo semisintticode la fumagilina, antibitico natural secretado por Asper-gillus fumigatus fresenius, que fue aislado de forma acci-dental al observar que cultivos de clulas endotelialescontaminados por este hongo eran incapaces de proli-ferar.

Sin embargo, en los primeros trabajos con la fumagili-na, su utilidad se vio limitada por los efectos secundariosobservados en ratones, los cuales experimentaban deforma sistemtica una llamativa prdida de peso. Poreste motivo, se buscaron nuevos anlogos sintticos desta. La hidrlisis alcalina de la fumagilina origina varios

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compuestos, de los que el AGM-1470 (o 6-0-N-cloroace-tilcarbaoil-fumagilol) o TNP-470 es el ms potente y elque se dise para la investigacin clnica26.

Se observ que el TNP-470 era 50 veces ms potenteque la fumagilina para inhibir la proliferacin, la migraciny la formacin del tubo capilar. Adems, inhiba la prolife-racin de la clula endotelial en concentraciones del ran-go de picogramos, apareciendo toxicidad sobre las clu-las tumorales a concentraciones > 10 g/ml27.

El TNP-470 inhibe la angiognesis en varios modelosin vivo y, cuando se administra de forma sistmica, dismi-nuye el crecimiento y la vascularizacin del tumor prima-rio y de las metstasis en varios cnceres humanos(mama, ovario, prstata, glioblastoma, neurofibrosarco-ma) implantados en animales28.

El TNP-470 no slo ha demostrado actividad cuandose utiliza como agente nico, sino que cuando se admi-nistra en combinacin con quimioterapia y/o radioterapiase obtienen efectos sinrgicos29.

El TNP-470 amplifica la seal de los factores de trans-cripcin nucleares NF-AT, NF- y produce la activacinde la protena 1 en los linfocitos T; adems, aumenta lasecrecin de las interleucinas 2 y 4. Aunque el TNP-470no inhibe directamente los receptores de los factoresVEGF o FGF, s inhibe la angiognesis inducida porFGF. Se ha sugerido que las concentraciones de FGFy VEGF pueden servir como marcadores intermedios deangiognesis, aunque los resultados obtenidos hastaahora son variables e inconclusos29.

Nuestro equipo30 ha realizado un estudio para com-probar si la inhibicin de la angiognesis tumoral por elTNP-470 va ms all de la simple inhibicin de la proli-feracin de los vasos y de los factores proangiognicosy se acompaa de alteraciones en la produccin de es-pecies reactivas de oxgeno (ROS) y en una reduccindel estrs oxidativo. As, evaluamos el papel desempe-ado por estos cambios sobre los efectos teraputicosantitumorales del inhibidor de la angiognesis en unmodelo experimental de hepatocarcinognesis en ra-tas.

Para la induccin de la hepatocarcinognesis hemosempleado el modelo de Solt y Faber31 modificado. El tra-tamiento con TNP-470 (inyeccin subcutnea de 30mg/kg peso, 3 veces/semana) se comenz transcurridas20 semanas desde el inicio y se prolong durante 8 se-manas.

Comprobamos la presencia de alteraciones histopa-tolgicas compatibles con hepatocarcinoma y un incre-mento de la expresin de la glutatin S-transferasa pla-centaria en el tejido heptico (marcador bioqumico delesiones preneoplsicas y neoplsicas). El tratamientocon TNP-470 previene la aparicin del hepatocarcinomay disminuye la expresin de la glutatin S-transferasa.Asimismo, reduce el nmero de vasos sanguneos en elseno del tumor y disminuye la concentracin srica delVEGF.

El tratamiento con TNP-470 previno el estrs oxidativo,puesto de manifiesto en la hepatocarcinognesis, al re-ducir el incremento de los marcadores de peroxidacin li-pdica y mantener la actividad de las enzimas antioxidan-tes. Asimismo, el TNP-470 inhibe la activacin del NF-y disminuye la expresin de la enzima xido ntrico sinte-

tasa inducible. La accin antitumoral del TNP-470 seacompaaba, por tanto, de una accin antiangiognica yantioxidante30.

Conclusin

En conclusin, las investigaciones que se estn reali-zando en la actualidad sobre los mecanismos de la an-giognesis y su inhibicin pueden suponer un importanteavance en la terapia contra el cncer, reduciendo el de-sarrollo y la metstasis tumoral. A pesar de los potencia-les beneficios de la terapia antiangiognica del cncer,se hace necesario profundizar ms en el conocimientode los mecanismos de accin, de las dosis ms efectivasy de los posibles efectos secundarios de los diferentesfrmacos disponibles en la actualidad antes de su utiliza-cin en el tratamiento de los pacientes.

Agradecimientos

Agradecemos a la Fundacin MMA Investigacin Mdi-ca su colaboracin para continuar la investigacin que realiza nuestro equipo sobre el tratamiento del hepato-carcinoma con el antiangiognico TNP-470.

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