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Novos anticorpos anti-nucleolina com atividade anticancerígena e citotoxicidade celular dependente de anticorpos

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Novos anticorpos anti-nucleolina com atividade anticancerígena e citotoxicidade celular dependente de anticorpos

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Quinta, 28.06.2018

A nucleolina surge como um potencial alvo terapêutico para tumores, uma vez que se encontra sobre-expressa à superfície de células cancerígenas e células endoteliais angiogénicas, permitindo desta forma estratégias de direcionamento multicelular. Porém, este alvo tem sido pouco explorado no contexto de estratégias de imunoterapia, de comprovada relevância terapêutica. Desta forma, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de anticorpos anti-nucleolina baseados em VHHs e com capacidade de levar a mecanismos de citoxicidade celular dependente de anticorpos (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC). Neste estudo, os VHHs anti-nucleolina foram gerados utilizando uma estratégia de inserção de sequências na região determinante de complementaridade 1 (CDR1) ou 3 (CDR3). As sequências utlizadas foram derivadas do péptido F3, com demonstrada ligação à nucleolina sobre-expressa à superfície de células cancerígenas. Um dos VHHs, com inserção de uma destas sequências em CDR3, foi posteriormente utilizado para fusão à região Fc de uma IgG1 humana (responsável pelo efeito de ADCC), originando um anticorpo anti-nucleolina VHH-Fc. Os VHHs anti-nucleolina apresentaram capacidade de ligação a células cancerígenas, assim como efeitos anti-proliferativos contra as mesmas. Estes efeitos foram superiores aos obtidos com o VHH parental, sem a sequência de ligação à nucleolina. No formato VHH-Fc, o anticorpo anti-nucleolina apresentou maior citotoxicidade do que o VHH correspondente e levou a um efeito de ADCC (na ordem dos nanomolar) contra uma célula de cancro com expressão de nucleolina à superfície. Este efeito foi evidenciado por um aumento da morte celular, na presença de células mononucleares do sangue periférico humano (peripheral blood mononuclear cells, PBMCs), comparativamente à obtida com o VHH-Fc parental ou o VHH correspondente (2 ou 1.7 vezes superior, respectivamente). Assim, este trabalho resultou no desenvolvimento dos primeiros VHHs anti-nucleolina e do primeiro anticorpo anti-nucleolina com atividade de ADCC.

 

Autores e Afiliações:

Sofia Romano1,2 Vera Moura1,3 Sérgio Simões1,4 João Nuno Moreira1,4 and João Gonçalves5
1CNC – Center for Neuroscience and Cell Biology, Faculty of Medicine (Pólo I), University of Coimbra, Rua Larga, 3004-504 Coimbra, Portugal
2IIIUC – Institute for Interdisciplinary Research, University of Coimbra, Casa Costa Alemão – Pólo II, Rua Dom Francisco de Lemos, 3030-789 Coimbra, Portugal
3TREAT U, SA, Parque Industrial de Taveiro, Lote 44, 3045-508 Coimbra, Portugal
4FFUC – Faculty of Pharmacy, University of Coimbra, Pólo das Ciências da Saúde, Azinhaga de Santa Comba, 3000-548 Coimbra, Portugal
5iMed.ULisboa - Research Institute for Medicines, Faculty of Pharmacy, University of Lisbon, Avenida Prof. Gama Pinto, 1649-003 Lisbon, Portugal.
 

Abstract:

Nucleolin arises as a relevant target for cancer therapy, as it is overexpressed at the surface of cancer and angiogenic endothelial cells thus enabling a dual cellular targeting strategy. Immunotherapeutic strategies, albeit of proven therapeutic relevance, have been scarcely explored against this target. Therefore, this work aimed at engineering an anti-nucleolin VHH-based antibody capable of triggering anticancer immune responses. Herein, anti-nucleolin VHHs have been generated upon grafting F3 peptide-derived nucleolin-binding sequences onto a VHH CDR1 or CDR3. One of these nucleolin-binding CDR3-grafted VHH was subsequently fused to a human IgG1 Fc region, enabling a significant antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC). The generated anti-nucleolin VHH revealed increased binding and antiproliferative effects against cancer cells, relative to the parental VHH, while the VHH-Fc counterpart presented increased cytotoxicity relative to the corresponding VHH. This VHH-Fc also triggered an ADCC effect, in the nanomolar range, against a nucleolin-overexpressing cancer cell line. This effect was evidenced by a 2 or 1.7-fold increase of cell death, in the presence of PBMCs, relative to the parental VHH-Fc or the VHH counterpart, respectively. Overall, these formats represent the first anti-nucleolin VHHs and the first anti-nucleolin antibody with ADCC activity that have been successfully developed.
 
Revista: Scientific Reports
 
 

 

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