Resumo 1955: Novos inibidores covalentes de longa ação de PI3Kα aumentam o potencial de ação no câncer

Resumo A fosfoinositídeo 3-cinase (PI3K) é um regulador chave da proliferação celular, sobrevivência e metabolismo. Mutações em hotspot no gene PIK3CA ativam constitutivamente a subunidade catalítica da isoforma PI3Kα e são encontradas em 10-30% dos tumores sólidos. O desenvolvimento de inibidores da via PI3K foi dificultado pela baixa tolerância ao medicamento e pela liberação de loops de feedback negativo, levando à rápida reativação do sinal em resposta a inibidores reversíveis. Para contornar esses desafios, desenvolvemos inibidores covalentes altamente seletivos de PI3Kα que se ligam irreversivelmente a uma cisteína não conservada (C862), situada 11 Å fora do sítio de ligação ao ATP. Apresentamos aqui as propriedades de um composto líder covalente otimizado com características de fármaco, denominado composto 9, e descrevemos a geração de uma sonda biotinilada desenvolvida para uso conjunto com o composto 9 para monitorar a ocupação do alvo PI3Kα em relação aos efeitos downstream na sinalização PI3K. Investigações bioquímicas do composto 9 utilizando ensaios TR-FRET mostraram alta afinidade de ligação (Ki), altas taxas de reação (kinact) para a formação do vínculo covalente com PI3Kα, e reatividade fora do alvo insignificante. Ensaios celulares NanoBRET revelaram que o composto 9 difunde-se três vezes mais rapidamente nas células em comparação ao BYL719 (alpelisibe), e conduz a um engajamento rápido e potente no alvo. A formação do vínculo covalente ao resíduo C862 da PI3Kα foi confirmada adicionalmente por cristalografia de raios-X. Em linhagens celulares cancerígenas mutantes para PIK3CA, a ligação covalente à PI3Kα ocorreu em concentrações nanomolares baixas e levou à inibição persistente da fosforilação de Akt/PKB por mais de 72 horas após a remoção do composto. Notavelmente, a investigação da ressíntese da PI3Kα após marcação com o composto 9 mostrou reaparecimento negligível nas linhas celulares cancerígenas, indicando que a supressão persistente da sinalização PI3Kα pelo composto 9 resulta em meia-vida muito mais longa da PI3Kα do que o reportado anteriormente. A inativação irreversível da PI3Kα pelo composto 9 proporciona um ganho marcante na potência de inibição do crescimento (10 a 600 vezes) em linhas celulares cancerígenas mutantes para PIK3CA em comparação com inibidores clínicos reversíveis de PI3Kα, permitindo doses intermitentes sem comprometer a eficácia. Esses dados demonstram coletivamente que o composto 9 possibilita direcionamento preciso e seletivo da PI3Kα com alta potência e eficácia duradoura em modelos de câncer. A nova classe de inibidores irreversíveis de PI3Kα apresenta farmacologia única entre os inibidores de PI3K, caracterizada por forte desacoplamento entre exposição ao fármaco e eficácia, o que pode oferecer oportunidades para reduzir a carga do tratamento em pacientes. Formato da Citação: Theodora A. Constantin, Lukas Bissegger, Erhan Keleş, Luka Raguž, Clara Orbegozo, Thorsten Schaefer, Isobel Barlow-Busch, John E. Burke, Chiara Borsari, Matthias P. Wymann. Novel long-acting covalent PI3Kα inhibitors boost potential action 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 1955.