Estudio in vitro del potencial de la terapia génica con IFN-beta como tratamiento para el melanoma: Efecto bystander, inhibición de la migración celular y potenciación con bortezomib

Abstract

El melanoma es un cáncer maligno y altamente metastásico. Siendo el interferón-alfa humano recombinante (rhIFNa) un tratamiento aprobado para el melanoma, se propone la administración del gen del IFNa/B como estrategia alternativa para la terapia del melanoma. Esto permitiría una exposición sostenida a la proteína IFNa/B producida por las células tanto tumorales como no tumorales. Ensayamos la sensibilidad in vitro a la lipofección con el gen IFN-B de tres líneas celulares de melanoma cutáneo humano y cinco líneas de melanoma mucoso canino. El gen IFN-B produjo citotoxicidad tanto en cultivos de monocapas como de esferoides. Se comprobó la existencia de un efecto bystander en la lipofección con el gen IFN-B. Por otro lado, el gen IFN-B inhibió la migración celular en cultivos de monocapas y esferoides, a través de un mecanismo dependiente de especies reactivas del oxígeno (ROS), y redujo la adhesión celular al colágeno. La droga bortezomib aumentó la eficacia antitumoral del gen IFN-B, se observó un efecto de potenciación sobre la supervivencia celular, la supervivencia clonogénica, la apoptosis y la migración celular. La inhibición de la generación de ROS disminuyó la citotoxicidad inducida por el bortezomib, y suprimió el efecto de potenciación sobre la supervivencia celular del tratamiento combinado. Dado que la efectividad anti-tumoral del gen IFN-B no fue afectada por una baja eficiencia de lipofección, estos resultados fundamentan ampliamente el potencial clínico de este abordaje.

Melanomas are highly malignant and display a high metastatic potential. Recombinant human interferon-α (rhIFNα) has been approved for the treatment of malignant melanoma. Delivery of the gene encoding interferon (IFN) results in an alternative strategy for IFN-based therapy for melanoma, enabling sustained exposure to IFN protein produced by both tumor and non-tumor cells. We have analyzed the in vitro sensitivity to the IFNβ gene lipofection in three human cutaneous and five canine mucosal melanoma cells lines. The IFNβ transgene product induced cytotoxicity in cancer cells cultured as monolayers and spheroids. A bystander effect was seen in melanoma cancer cells when treated with IFNβ gene. In addition, we found that IFNβ gene inhibited cell migration in monolayer and spheroids cultures through a ROSdependent mechanism, and reduced cell adhesion to collagen. Bortezomib (BTZ) increased the antitumor efficacy of the IFNβ gene, clearly displaying potentiated effects on cell survival, clonogenic survival, apoptosis and cell migration. The inhibition of ROS production reduced the cytotoxicity induced by BTZ alone and suppressed the potentiation effect on cell survival induced by the combined treatment. As IFNβ gene was effective in a way not limited by low lipofection efficiency, these results strongly support the clinical potential of this approach.