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Resumo A sinalização aberrante da PI3K está associada a várias formas de câncer e doenças proliferativas. Terapias clínicas aprovadas que visam a PI3K hiperativa são escassas e frequentemente acompanhadas por efeitos adversos severos devido à falta de seletividade de isoformas de PI3K. Recentemente, relatamos uma abordagem proprietária de varredura de proximidade covalente (CoPS) para direcionar seletivamente cisteínas distantes fora do bolso de ligação ao ATP em quinases. Usando CoPS, desenvolvemos inibidores covalentes irreversíveis específicos para a isoforma PI3Kα (cPI3Kαi) com perfis excepcionais de engajamento alvo. Aqui, relatamos otimizações guiadas pela estrutura do esqueleto e do conector resultando em cPI3Kαi com inibição rápida e de longa duração de PI3Kα. A atividade celular foi melhorada explorando interações adicionais proteína-inibidor inspiradas por dados cristalográficos de raios X e introdução de elementos estruturais para aumentar a permeabilidade celular. A série cPI3Kαi apresentou maior potência celular e excelente engajamento no alvo. Parâmetros cinéticos e formação de ligação covalente foram determinados por TR-FRET, ensaios de deslocamento nanoBRET de traçadores e proteômica baseada em LCMS/MS. Com os novos cPI3Kαi, realizaram-se experimentos de IC50 para fosforilação PKB/Akt, recuperação de pPKB/Akt após lavagem do fármaco e inibição de crescimento em linhas celulares de câncer portadoras de mutações ativadoras de PIK3CA ou mutações inativantes de PTEN. Observou-se inibição eficiente e prolongada da fosforilação PKB/Akt em linhas celulares mutantes para PIK3CA, enquanto a perda de PTEN foi associada a respostas parciais, consistente com contribuições de outras isoformas da classe I da PI3K para a reativação do sinal. Um ensaio dinâmico de translocação citosólica/nuclear de FOXO foi usado para monitorar a sinalização distal da PI3K: cPI3Kαi reduziu rapidamente a sinalização da PI3K com taxas idênticas ao BYL719/alpelisib reversível. Após lavagem do fármaco, a inibição pelo BYL719/alpelisib foi aliviada em minutos, enquanto um desligamento completo e prolongado dos eventos de sinalização a jusante foi observado em linhas celulares mutantes para PIK3CA, mas não em linhas com perda da função PTEN. Essa recaída na sinalização a jusante explica a falta de eficácia dos inibidores seletivos para PI3Kα em modelos com perda de PTEN e demonstra que a inibição persistente ao longo da via PI3K é necessária para eficácia. Em resumo, os novos cPI3Kαi exibem especificidade excepcional e atividade celular em células cancerígenas com mutação PIK3CA, apoiando o desenvolvimento futuro dos cPI3Kαi como candidatos clínicos e uma alternativa aos inibidores reversíveis estabelecidos. Formato da citação: Luka Raguž, Theodora A. Constantin, Lukas Bissegger, Erhan Keleş, Clara Orbegozo, Thorsten Schäfer, Rohitha Sriramaratnam, Chiara Borsari, Matthias P. Wymann. Development of highly potent, covalent, and selective inhibitors to target PI3Kα in cancer abstract. In: Proceedings of the American Association for Cancer Research Annual Meeting 2024; Part 1 (Regular Abstracts); 2024 Apr 5-10; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2024;84 (6Suppl): Abstract nr 1954.
Raguž et al. (Sex,) estudaram esta questão.