Predicción de la sensibilización cutánea por Palbociclib y Paclitaxel mediante las técnicas DPRA, Keratinosens, h-CLAT y QSAR Toolbox

Abstract

[ES] Durante los últimos años se han desarrollado muchos fármacos para el tratamiento del cáncer más común y con mayor mortalidad entre las mujeres, el cáncer de mama. Entre estos se encuentran palbociclib, el cual es un inhibidor de la CDK4/6 y paclitaxel, un antineoplásico antimitótico. Sin embargo, el tratamiento con antineoplásicos puede venir acompañado de distintos efectos secundarios entre los que se encuentra la sensibilización cutánea que es la consecuencia de una respuesta alérgica inducida por la exposición de la piel a un compuesto químico sensibilizante, pudiendo alterar así el curso del tratamiento antitumoral e implicar una disminución en la calidad de vida del paciente. Es por esto que se precisa conocer de forma previa la capacidad de un antineoplásico para desencadenar reacciones de sensibilización cutánea.

Para poder desarrollar técnicas de predicción de sensibilización cutánea por un compuesto químico, con el conocimiento existente se ha construido un marco conceptual llamado Adverse outcome pathway (AOP), que recoge el mecanismo de sensibilización cutánea en dos fases. Primero se presenta una fase de inducción (sensibilización) con cuatro eventos clave consecutivos: un primer evento clave de unión del compuesto químico covalentemente a una proteína endógena de la piel, un segundo evento clave de activación de queratinocitos, un tercer evento clave de activación de células dendríticas y finalmente un cuarto evento clave de producción de linfocitos T específicos del alérgeno. La segunda fase es la de activación en la que se produce la subsecuente reacción inmune cuando el individuo se reexpone al agente sensibilizante.

Así, se han desarrollado técnicas alternativas al uso de animales que evalúan los eventos clave de la sensibilización. La técnica in chemico de Ensayo Directo de Reactividad Peptídica (DPRA) analiza la capacidad del compuesto químico de desencadenar el primer evento clave de unión covalente a proteínas endógenas de la piel, la técnica in vitro Keratinosens analiza la capacidad de desencadenar el segundo evento clave de activación de queratinocitos y la técnica in vitro de Ensayo de Activación de la línea celular humana (h-CLAT) analiza la capacidad de producir el tercer evento clave de activación de células dendríticas. Además, también se ha creado la técnica in silico QSAR Toolbox, un software capaz de predecir si un compuesto químico es sensibilizante cutáneo a partir de su estructura. De este modo, el objetivo de este trabajo es evaluar la capacidad de los antineoplásicos palbociclib y paclitaxel de desencadenar una reacción de sensibilización cutánea empleando las técnicas de DPRA, Keratinosens, h-CLAT y QSAR Toolbox y determinar si dichas técnicas constituyen un buen modelo predictivo para testar futuros antineoplásicos.

[EN] Over the past few years, many drugs have been developed to treat the most common and most fatal cancer among women, breast cancer. These include palbociclib, which is a CDK4/6 inhibitor, and paclitaxel, an antimitotic antineoplastic. However, antineoplastic treatment can be accompanied by different side effects, among which we find skin sensitisation, which is the consequence of an allergic response induced by skin exposure to a sensitising chemical compound, thus altering the course of the treatment and involving a decrease in the quality of life of the patient. This is why it is necessary to previously know the ability of an antineoplastic to trigger skin sensitisation reactions.

In order to develop techniques for predicting cutaneous sensitisation by a chemical compound, with the existing knowledge, a conceptual framework called Adverse outcome pathway (AOP) has been constructed and this includes the cutaneous sensitisation mechanism in two phases. An induction (sensitisation) phase with four consecutive key events: a first key event of covalent binding of the chemical compound to an endogenous skin protein, a second key event of keratinocytes activation, a third key event of dendritic cells activation and finally, a fourth key event of allergen-specific T lymphocyte production. The second phase is the activation phase in which the subsequent immune reaction occurs when the individual is re-exposed to the sensitising agent.

Thus, alternative techniques to the use of animals that evaluate the key events of sensitisation have been developed. The in chemico technique of Direct Peptide Reactivity Assay (DPRA) analyzes the ability of the chemical compound to trigger the first key event of covalent binding to endogenous skin proteins, the in vitro Keratinosens technique analyzes the ability to trigger the second key event of keratinocytes activation and the in vitro human Cell Line Activation Test (h-CLAT) analyzes the ability to produce the third key event of dendritic cells activation. In addition, the in silico QSAR Toolbox technique has also been created, this is a software capable of predicting whether a chemical compound is a skin sensitiser based on its structure. In this way, the objective of this study is to evaluate the ability of the antineoplastic drugs palbociclib and paclitaxel to trigger a skin sensitisation reaction using the techniques of DPRA, Keratinosens, h-CLAT and QSAR Toolbox and to determine if these techniques constitute a proper predictive model to test future antineoplastics.