Simulaciones atomísticas de la curvatura del adnimplicaciones para su circularización, la unión de factores de transcripción y su modulación por fármacos antitumorales

Resum

La trabectedina (Yondelis®) es un potente agente antitumoral de origen marino obtenido por la compañía española PharmaMar. Esta molécula se une de forma covalente al surco menor del ADN e induce curvatura de la doble hélice hacia el surco mayor que ha sido estudiada tanto por métodos experimentales como teóricos. La primera indicación para la que fue aprobada trabectedina, debido a su inusitada eficacia, fue el liposarcoma mixoide (LSM), un tumor de tejidos blandos que aparece como consecuencia de la translocación cromosómica t(12;16)(q13;p11). Esta traslocación da lugar a un factor de transcripción anormal, FUS-CHOP o TLS-DDIT3, que se comporta como una oncoproteína, impidiendo la diferenciación normal de los adipocitos y produciendo una proliferación incontrolada de sus precursores celulares. Se han descrito hasta 12 tipos diferentes de transcritos FUS-CHOP y, curiosamente, se ha comprobado que el tipo de transcrito presente en el tumor es determinante a la hora de conseguir una respuesta favorable a trabectedina. Así, los pacientes que presentan las variantes I o II responden mejor al tratamiento mientras que los tumores que presentan el tipo III son menos susceptibles. Trabectedina detiene el crecimiento del LSM y actúa como un estimulante de la diferenciación adipocítica, ya que bloquea la transactivación llevada a cabo por la oncoproteína. Este hecho extraordinario se ha atribuido a la capacidad del fármaco de producir la separación de la quimera FUS-CHOP de sus promotores diana y retrasar la formación del mismo complejo con el tiempo. Ante estos hallazgos experimentales, y sobre la base de los antecedentes de modelado molecular del grupo de investigación, decidimos intentar dilucidar el mecanismo mediante el cual la trabectedina logra separar la quimera del ADN. Como sabemos que este fármaco produce curvatura del ADN hacia el surco mayor al unirse covalentemente en el surco menor, planteamos la hipótesis de que esta curvatura en regiones promotoras a las que se unen los transcritos FUS-CHOP es la responsable de impedir el reconocimiento del ADN por parte del dominio de unión a ADN de FUS-CHOP. Mediante técnicas de modelado y simulación molecular hemos estudiado: (i) la curvatura intrínseca de diferentes secuencias de ADN que dan lugar a círculos de doble cadena covalentemente cerrados en ensayos de ligado y circularización, a través del análisis de los parámetros helicoidales derivados de su secuencia, (ii) la curvatura inducida en el ADN tras la unión de los dos únicos fármacos descritos (trabectedina y calicheamicina) que se sabe aumentan la ratio de circularización de determinadas secuencias de ADN, mediante el análisis de los cambios en los parámetros helicoidales del ADN tras su unión a la doble hélice, (iii) el papel de la unión de la T4 ADN ligasa empleada en los ensayos de circularización en la curvatura del ADN. Con toda la información obtenida referente a la unión de proteínas y fármacos al ADN y el impacto en su curvatura, hemos propuesto un modelo para explicar el mecanismo de acción de trabectedina en LSM.