Potenciação da atividade dos inibidores da PARP como abordagem terapêutica contra o cancro do pâncreas

Abstract

O cancro do pâncreas é um dos tipos de cancro com maior taxa de mortalidade a nível mundial, o que se justifica pela sua progressão assintomática e disseminação metastática precoce, bem como pelo seu diagnóstico em estádios avançados e pela inexistência de abordagens terapêuticas eficazes. A cirurgia constitui a única opção potencialmente curativa, sendo apenas realizada quando o tumor é considerado ressecável, o que perfaz 15 a 20% dos casos diagnosticados. A quimioterapia é a opção terapêutica mais utilizada para estádios avançados da doença, principalmente através da administração do regime FOLFIRINOX, da combinação de gemcitabina com nab-paclitaxel ou de gemcitabina em monoterapia. Contudo, estes agentes de quimioterapia proporcionam um baixo benefício aos doentes, pelo que o surgimento de novas e eficazes abordagens terapêuticas se torna extremamente necessário. O inibidor da PARP olaparib, terapia antineoplásica direcionada que impede a reparação de danos no DNA, já se encontra aprovado para o tratamento do cancro do pâncreas, mas apenas em casos muito específicos.Desta forma, o principal objetivo desta dissertação foi avaliar o potencial da combinação de olaparib com diferentes DNA-damaging agents (gemcitabina, irinotecano, oxaliplatina ou 5-fluorouracilo) ou radioterapia de fonte externa, tanto num regime de combinação simultânea como sequencial, com a finalidade de aferir o potencial efeito sinérgico das combinações. A citotoxicidade associada à combinação de olaparib e DNA-damaging agents na linha celular MIA PaCa-2, nos diferentes regimes, foi determinada através da avaliação do conteúdo proteico pelo ensaio de SRB. Por outro lado, os efeitos da combinação de olaparib com radioterapia de fonte externa para a mesma linha celular foram determinados através da avaliação da sobrevivência celular pelo ensaio clonogénico. O método estabelecido por Chou e Talalay foi utilizado para classificar os efeitos observados em cada combinação.Os resultados obtidos para a combinação de olaparib com DNA-damaging agents denotam a obtenção de um efeito sinérgico no caso da combinação com irinotecano, tendo sido este efeito sinérgico mais pronunciado no regime em que o olaparib foi administrado 24h depois do agente de quimioterapia. Para além desta, também a combinação em que o olaparib é administrado 24h depois da oxaliplatina, com um período de incubação de 48h e 72h, respetivamente, demonstrou possuir um efeito ligeiramente sinérgico, resultados esses que corroboram o regime para o qual o olaparib já se encontra aprovado para o tratamento do cancro do pâncreas. No que diz respeito à combinação de olaparib com radioterapia, não foi obtido um efeito sinérgico para nenhum dos regimes considerados. No entanto, ficou evidenciado o potencial radiossensibilizador do olaparib na linha celular MIA PaCa-2, uma vez que este providenciou uma redução da dose absorvida, quando comparado com o regime de radioterapia em monoterapia.Em suma, este trabalho reforça o potencial da combinação de olaparib com irinotecano ou oxaliplatina (regime sequencial), bem como o efeito radiossensibilizador do olaparib como futuras abordagens terapêuticas para o cancro do pâncreas. De forma a aproximar estes resultados da prática clínica demarca-se a importância da existência de novos estudos, capazes de avaliar o potencial destas combinações, pela compreensão dos mecanismos de ação subjacentes.

Pancreatic cancer has one of the highest mortality rates among cancer types worldwide. This is attributed to its asymptomatic progression, early metastatic spread, advanced-stage diagnosis, and the absence of effective therapeutic approaches. Surgery offers the only potentially curative option; however, it is only performed when the tumor is deemed resectable, which comprises 15 to 20% of diagnosed cases. For advanced stages of the disease, chemotherapy is the most widely used treatment, primarily involving the administration of the FOLFIRINOX regimen, the combination of gemcitabine with nab-paclitaxel, or gemcitabine as monotherapy. However, these chemotherapeutic agents provide limited benefit to patients, underscoring the necessity for new and effective therapeutic strategies. The PARP inhibitor olaparib, a targeted antineoplastic therapy that prevents DNA damage repair, is approved for the treatment of pancreatic cancer, but only in very specific cases.Hence, the primary objective of this dissertation was to evaluate the potential of combining olaparib with DNA-damaging agents (gemcitabine, irinotecan, oxaliplatin, or 5-fluorouracil) or external beam radiation therapy, both in simultaneous and sequential combination regimens, to assess the potential synergistic effect of the combinations. Cytotoxicity resulting from the combination of olaparib and DNA-damaging agents in the MIA PaCa-2 cell line under different regimens was assessed by measuring protein content using the SRB assay. In contrast, the impact of combining olaparib with external beam radiation therapy for the same cell line was determined by assessing cell survival via the clonogenic assay. The method established by Chou and Talalay was used to classify the effects observed in each combination.The results obtained from the combination of olaparib with DNA-damaging agents demonstrate a synergistic effect, particularly in the case of the combination with irinotecan. This synergistic effect was more pronounced when olaparib was administered 24 hours after the chemotherapeutic agent. Additionally, the combination in which olaparib was administered 24 hours after oxaliplatin, for longer incubation periods, also displayed a slight synergistic effect, supporting the regimen for which olaparib is already approved for pancreatic cancer treatment. Concerning the combination of olaparib with radiotherapy, no synergistic effect was observed for any of the considered regimens. However, olaparib's radiosensitizing potential in the MIA PaCa-2 cell line was demonstrated by reducing the absorbed dose when compared to the radiotherapy regimen used in monotherapy.In summary, this study reinforces the potential of combining olaparib with irinotecan or oxaliplatin (in a sequential regimen) and highlights olaparib's radiosensitizing effect as a future therapeutic approach for pancreatic cancer. To translate these results into clinical practice, we emphasize the importance of further studies to evaluate the potential of these combinations, through a deep understanding of their mechanisms of action.