Via RANKL/RANK/OPG

O desenvolvimento de novas terapêuticas que reduzam as lesões ósseas em doentes com tumores sólidos ou MM é importante para optimizar o tratamento nestes

doentes.57,58 Actualmente, os BP representam o ponto de viragem no tratamento das

metástases ósseas ou doença óssea no MM. Contudo, nem todos os doentes respondem ao tratamento e as toxicidades associadas, tais como a nefrotoxicidade ou a ONJ, podem limitar o seu uso a certas populações.

No seguimento do descrito na secção 1, a remodelação óssea é um processo fisiológico que consiste num equilíbrio dinâmico entre a actividade osteoblástica e osteoclástica. Muitas citocinas, que incluem a IL-1, IL-6 e IL-11 e hormonas calciotrópicas, como a PTH e calcitonina, regulam a actividade osteoclástica.

57,58

58 _{Recentemente, demonstrou-se que}

membros da superfamília do TNF e receptores do TNF induzem a proliferação, diferenciação, activação e apoptose dos osteoclastos. Este sistema é constituído pelo

RANKL, RANK e pela OPG.58

Ligando do receptor activador do factor kB nuclear (RANKL)

O RANKL é uma proteína transmembranar tipo II que tem o seu gene codificador

localizado no cromossoma humano 13q14.58 Existe sob a forma de proteína

transmembranar ou pode ser clivada formando uma proteína solúvel que ainda retém

actividade.59 A sua expressão é estimulada nos osteoblastos ou células estromais por

muitos factores que estimulam a actividade osteoclástica.58 É altamente expresso nos

nódulos linfáticos, timo e pulmão, estando presente em níveis baixos noutros tecidos, que incluem o baço e a medula óssea.

O RANKL, à semelhança do TNF, induz a libertação de células progenitoras imaturas para a circulação parecendo ser um importante regulador do sistema imunitário, representando uma ligação entre o metabolismo ósseo, regulação da hematopoiese e respostas imunológicas.

58

O RANKL estimula a fusão de pré-osteoclastos, a ligação dos osteoclastos ao osso e a sua subsequente activação,

58

60 _{sendo as suas actividades mediadas através da sua}

ligação ao RANK.59

Receptor activador do factor kB nuclear (RANK)

O RANK é uma glicoproteína transmembranar tipo I expressa principalmente pelos

Uma vez activado o RANK interage com os factores associados ao receptor do TNF

(TRAF)1-6.58 O TRAF6 parece ser a proteína crucial na sinalização do RANKL nos

osteoclastos. Pensa-se que as proteínas TRAF actuam como um segundo mensageiro

para activar outras vias de sinalização a jusante.59 O TRAF6 é responsável pela

transdução do sinal com activação da via do factor nuclear-kB (regulação da osteoclastogénese e formação de proteossomas), da via da proteína cinase c-Jun cinase N-terminal (JNK) (regulação da expressão do c-fos e c-jun) e da serina/treonina cinase

Akt/PKB (modulação da apoptose e reorganização do citoesqueleto).58 Adicionalmente, a

ligação RANK-RANKL conduz ao aumento da actividade dos osteoclastos maduros e

inibe a sua apoptose.57

Osteoprotegerina (OPG)

A OPG, um membro da família do TNF,61 é codificada por um único gene no cromossoma

8q24 e é secretada essencialmente por células estromais da medula.57 É uma

glicoproteína solúvel com a capacidade de neutralizar os efeitos biológicos do

RANKL,58 actuando como um receptor endógeno “chamariz” para o RANKL, competindo

com o RANK pela ligação ao RANKL, regulando negativamente a sinalização do RANKL. A OPG é, deste modo, um inibidor eficaz da diferenciação e activação dos osteoclastos. Os níveis de RANKL/OPG determinam a reabsorção óssea, sendo que, a regulação positiva do RANKL induz a regulação negativa da OPG, aumentando a actividade dos osteoclastos.

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58 _{A sua expressão é regulada por citocinas osteotrópicas, factores de}

crescimento e hormonas que induzem a expressão do RANKL pelos osteoblastos.

A OPG actua através de um mecanismo de acção simples que não envolve qualquer actividade de sinalização directa.

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60 _{O equilíbrio delicado da expressão do RANKL versus}

a expressão da OPG determina o efeito na remodelação óssea. Quando ligada ao RANKL a OPG inibe a activação osteoclástica e sua sobrevivência, reduzindo deste

modo a reabsorção óssea.61

A interacção RANK-RANKL é deste modo uma importante via biológica para a

estimulação dos osteoclastos nas metástases ósseas e osteólise no MM.57

Foi demonstrado que a estimulação da reabsorção óssea aumenta especificamente a taxa de proliferação das células tumorais metastáticas no osso, mas não noutros tecidos. Este facto, juntamente com a capacidade das células tumorais estimularem a reabsorção osteoclástica providenciaram um forte racional para a exploração da supressão da

Este racional assenta na interrupção do “ciclo vicioso”, em que a reabsorção óssea atrai as células tumorais e estimula o seu crescimento, enquanto que as células tumorais promovem a formação e actividade de osteoclastos que resultam em mais reabsorção óssea que atrai e estimula ainda mais as células tumorais.

As células tumorais regulam a OPG e/ou o RANKL de várias formas. Com poucas excepções, a regulação da OPG e RANKL pelas células tumorais aparentemente aumenta a relação RANKL/OPG de modo a que favorece a reabsorção óssea (Figura 18). As células do cancro da próstata e do MM demonstraram expressar directamente o RANKL. Por seu lado, as células do cancro da mama tipicamente não expressam directamente o RANKL, podendo no entanto regular positivamente a sua expressão através dos osteoblastos e das células estromais da medula óssea. As células do cancro da próstata podem também regular positivamente a expressão do RANKL nos osteoblastos. As células do MM regulam positivamente a expressão do RANKL pelas células estromais da medula óssea, células T e células endoteliais. As células de cancro da mama e de MM podem também regular negativamente a produção de OPG pelos osteoblastos e/ou células estromais da medula óssea. Por último, as células de MM expressam syndecan na sua superfície que sequestra e degrada proteínas de ligação à heparina, incluindo a OPG.

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Figura 18: Mecanismos teóricos através dos quais as células tumorais podem promover a reabsorção óssea através da regulação da OPG e/ou RANKL.62

O aumento do RANKL ou a diminuição da OPG, mediados pelo tumor, tendem a favorecer a reabsorção óssea.

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Abreviaturas: CaBr, cancro da mama; CaP, cancro da próstata; BMSC, células estromais da medula óssea; MM, mieloma múltiplo; OB, osteoblastos; OPG, osteoprotegerina; RANK, Receptor activador do factor kB nuclear; RANKL, ligando do RANK.

A evidência actual apoia o papel central da via do RANK/RANKL/OPG na saúde do osso

em doentes oncológicos (Figura 19).58 Devido ao papel central do RANKL na destruição

óssea oncológica, a inibição do RANKL apresenta o potencial para a redução da

reabsorção óssea patológica.63

Figura 19: O RANKL é um mediador central do “Ciclo vicioso” da destruição óssea no cancro metastático.

Abreviaturas: BMP, proteínas morfogénicas ósseas; ET1, endotelina-1; FGF, factores de crescimento dos fibroblastos; IGF, factor de crescimento semelhante à insulina; PDGF, factor de crescimento derivados das plaquetas; PTHrP, péptido relacionado com a paratiróide; RANK, Receptor activador do factor kB nuclear; RANKL, ligando do RANK; TGF-β, factor de crescimento transformante beta; VEGF, factor de crescimento vascular endotelial; Wnt, Wingless.

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O conhecimento de que o RANKL desempenha um papel crucial na patogénese da perda óssea, juntamente com o reconhecimento de que a via RANKL/RANK/OPG é a via final efectora da reabsorção óssea osteoclástica, conduziu ao desenvolvimento de novos

agentes terapêuticos que têm como alvo esta via.59

A identificação da via RANK/RANKL na década de 90 iniciou o desenvolvimento de novos agentes que reduzem a reabsorção óssea osteoclástica através da inibição do RANKL. O efeito da inibição do RANKL foi avaliado primeiro em estudos pré-clínicos e clínicos

utilizando proteínas de fusão (Figura 20).65 Através da Fc-OPG e OPG-Fc, a OPG foi

fundida com a porção Fc da imunoglobulina humana G1 (IgG1). Uma terceira molécula,

RANK-Fc foi formada através da fusão do domínio extracelular do RANK (aminoácidos

20-201) à porção Fc da IgG1. Estudos posteriores investigaram a inibição do RANKL

através do denosumab, um anticorpo monoclonal totalmente humano dirigido ao

Figura 20: História do desenvolvimento dos inibidores do RANKL. Abreviaturas: IgG

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1, imunoglobulina humana G1; OPG, osteoprotegerina; RANK, Receptor activador do factor kB nuclear; RANKL, ligando do RANK.

A próxima geração de tratamentos das metástases ósseas está bem encaminhada em termos de desenvolvimento clínico, sendo que o fármaco mais avançado neste contexto clínico é o denosumab.

O denosumab é um agente antirreabsortivo mais potente e com um efeito antirreabsortivo com uma maior duração do que doses equivalentes de OPG-Fc.

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