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c-Met , también llamada tirosina-proteína quinasa Met o receptor del factor de crecimiento de hepatocitos ( HGFR ), [5] [6] es una proteína que en humanos está codificada por el gen MET . La proteína posee actividad tirosina quinasa . [7] La proteína precursora primaria de cadena sencilla se escinde después de la traducción para producir las subunidades alfa y beta, que están unidas por disulfuro para formar el receptor maduro.

MET es un receptor de tirosina quinasa de paso único esencial para el desarrollo embrionario, la organogénesis y la cicatrización de heridas. El factor de crecimiento de hepatocitos / factor de dispersión (HGF / SF) y su isoforma de corte y empalme (NK1, NK2) son los únicos ligandos conocidos del receptor MET. MET se expresa normalmente por células de origen epitelial , mientras que la expresión de HGF / SF está restringida a células de origen mesenquimatoso . Cuando el HGF / SF se une a su receptor afín MET, induce su dimerización a través de un mecanismo aún no entendido que conduce a su activación.

La activación anormal de MET en el cáncer se correlaciona con un mal pronóstico, donde el MET aberrantemente activo desencadena el crecimiento del tumor, la formación de nuevos vasos sanguíneos ( angiogénesis ) que suministran nutrientes al tumor y la diseminación del cáncer a otros órganos ( metástasis ). MET está desregulado en muchos tipos de neoplasias malignas humanas, incluidos los cánceres de riñón, hígado, estómago, mama y cerebro. Normalmente, solo las células madre y las células progenitoras expresan MET, lo que permite que estas células crezcan de forma invasiva para generar nuevos tejidos en un embrión o regenerar tejidos dañados en un adulto. Sin embargo, las células madre cancerosasSe cree que secuestran la capacidad de las células madre normales para expresar MET y, por lo tanto, se convierten en la causa de la persistencia del cáncer y su diseminación a otros sitios del cuerpo. Tanto la sobreexpresión de Met / HGFR, como su activación autocrina por coexpresión de su ligando del factor de crecimiento de hepatocitos, se han implicado en la oncogénesis. [8] [9]

Varias mutaciones en el gen MET están asociadas con el carcinoma renal papilar . [10]

Gene [ editar ]

El protooncogén MET ( GeneID: 4233 ) tiene una longitud total de 125,982 pb y está ubicado en el locus 7q31 del cromosoma 7. [11] MET se transcribe en un ARNm maduro de 6,641 pb, que luego se traduce a 1,390 aminoácidos. -proteína MET ácida.

Proteína [ editar ]

Estructura esquemática de la proteína MET [12]

MET es un receptor de tirosina quinasa (RTK) que se produce como un precursor monocatenario. El precursor se escinde proteolíticamente en un sitio de furina para producir una subunidad α extracelular altamente glicosilada y una subunidad β transmembrana, que están unidas entre sí por un puente disulfuro . [13]

Extracelular [ editar ]

  • Región de homología con semaforinas (dominio Sema), que incluye la cadena α completa y la parte N-terminal de la cadena β
  • Secuencia relacionada con MET rica en cisteína (dominio MRS)
  • Repeticiones ricas en glicina-prolina (repeticiones GP)
  • Cuatro estructuras similares a inmunoglobulinas (dominios Ig), una región típica de interacción proteína-proteína. [13]

Intracelular [ editar ]

Un segmento de yuxtamembrana que contiene:

  • un residuo de serina (Ser 985), que inhibe la actividad de la quinasa del receptor tras la fosforilación [14]
  • una tirosina (Tyr 1003), que es responsable de la poliubiquitinación , endocitosis y degradación de MET tras la interacción con la ubiquitina ligasa CBL [15]
  • Dominio de tirosina quinasa, que media la actividad biológica MET. Después de la activación de MET, se produce la transfosforilación en Tyr 1234 y Tyr 1235
  • La región C-terminal contiene dos tirosinas cruciales (Tyr 1349 y Tyr 1356), que se insertan en el sitio de acoplamiento multisustrato, capaces de reclutar proteínas adaptadoras aguas abajo con dominios de homología 2 (SH2) de Src . [16] Se ha informado que las dos tirosinas del sitio de acoplamiento son necesarias y suficientes para la transducción de señales tanto in vitro . [16] [17]

Vía de señalización MET [ editar ]

Complejo de señalización MET [18]

La activación de MET por su ligando HGF induce la actividad catalítica de la quinasa MET, que desencadena la transfosforilación de las tirosinas Tyr 1234 y Tyr 1235. Estas dos tirosinas activan varios transductores de señal, [19] iniciando así un espectro completo de actividades biológicas impulsadas por MET, conocidas colectivamente como el programa de crecimiento invasivo. Los transductores interactúan con el sitio de acoplamiento intracelular multisustrato de MET, ya sea directamente, como GRB2 , SHC , [20] SRC , y la subunidad reguladora p85 de la fosfatidilinositol-3 quinasa ( PI3K ), [20] o indirectamente a través de la proteína de andamiaje Gab1 [ 21]

Tyr 1349 y Tyr 1356 del sitio de acoplamiento multisustrato están involucrados en la interacción con GAB1, SRC y SHC, mientras que solo Tyr 1356 está involucrado en el reclutamiento de GRB2, fosfolipasa C γ (PLC-γ), p85 y SHP2. [22]

GAB1 es un coordinador clave de las respuestas celulares a MET y se une a la región intracelular de MET con alta avidez , pero baja afinidad . [23] Tras la interacción con MET, GAB1 se fosforila en varios residuos de tirosina que, a su vez, reclutan varios efectores de señalización, incluidos PI3K , SHP2 y PLC-γ. La fosforilación de GAB1 por MET da como resultado una señal sostenida que media la mayoría de las vías de señalización aguas abajo. [24]

Activación de la transducción de señales [ editar ]

El compromiso MET activa múltiples vías de transducción de señales:

  • La vía RAS media las señales de proliferación y dispersión inducidas por HGF , que conducen a una morfogénesis ramificada . [25] Es de destacar que el HGF, a diferencia de la mayoría de los mitógenos , induce la activación sostenida de RAS y, por lo tanto, la actividad MAPK prolongada . [26]
  • La vía de PI3K se activa de dos formas: PI3K puede estar aguas abajo de RAS o puede reclutarse directamente a través del sitio de acoplamiento multifuncional. [27] La activación de la vía PI3K se asocia actualmente con la motilidad celular a través de la remodelación de la adhesión a la matriz extracelular, así como el reclutamiento localizado de transductores involucrados en la reorganización citoesquelética, como RAC1 y PAK . La activación de PI3K también desencadena una señal de supervivencia debido a la activación de la vía AKT . [12]
  • La vía STAT , junto con la activación sostenida de MAPK, es necesaria para la morfogénesis de ramificación inducida por HGF . MET activa el factor de transcripción STAT3 directamente, a través de un dominio SH2 . [28]
  • La vía de la beta-catenina , un componente clave de la vía de señalización de Wnt , se trasloca al núcleo después de la activación de MET y participa en la regulación transcripcional de numerosos genes. [29]
  • La vía Notch , a través de la activación transcripcional del ligando Delta (ver DLL3 ). [18] [30]
Interacción entre las vías de señalización MET, beta catenina, Wnt y Notch [18]

Papel en el desarrollo [ editar ]

MET media un programa complejo conocido como crecimiento invasivo. [12] La activación de MET desencadena mitogénesis y morfogénesis . [31] [32]

Durante el desarrollo embrionario , la transformación del disco germinal plano de dos capas en un cuerpo tridimensional depende de la transición de algunas células de un fenotipo epitelial a células fusiformes con comportamiento móvil, un fenotipo mesenquimatoso . Este proceso se conoce como transición epitelio-mesenquimal (EMT). [33] Más adelante en el desarrollo embrionario, MET es crucial para la gastrulación , angiogénesis , migración de mioblastos , remodelación ósea y brotación nerviosa, entre otros. [34] El MET es esencial para embriogénesis , porque los ratones MET - / - mueren en el útero debido a defectos graves en el desarrollo placentario. [35] Junto con Ectodysplasin A , se ha demostrado que participa en la diferenciación de placodas anatómicas, precursoras de escamas, plumas y folículos pilosos en vertebrados. [36] Además, MET es necesario para procesos críticos como la regeneración del hígado y la cicatrización de heridas durante la edad adulta. [12]

El eje HGF / MET también participa en el desarrollo del miocardio. Los ARNm del receptor de HGF y MET se coexpresan en cardiomiocitos desde E7.5, poco después de que se haya determinado el corazón, hasta E9.5. Las transcripciones para el ligando y el receptor de HGF se detectan por primera vez antes de que se produzcan los latidos cardíacos y los bucles, y persisten durante la etapa de bucle, cuando la morfología del corazón comienza a elaborarse. [37] En estudios con aves, se encontró HGF en la capa miocárdica del canal auriculoventricular, en una etapa de desarrollo en la que se produce la transformación epitelial a mesenquimatosa (EMT) del cojín endocárdico. [38] Sin embargo, MET no es esencial para el desarrollo del corazón, ya que los ratones α-MHCMet-KO muestran un desarrollo normal del corazón. [39]

Expresión [ editar ]

Distribución de tejidos [ editar ]

MET se expresa normalmente por células epiteliales . [12] Sin embargo, MET también se encuentra en células endoteliales , neuronas , hepatocitos , células hematopoyéticas , melanocitos y cardiomiocitos neonatales. [32] [40] La expresión de HGF está restringida a células de origen mesenquimatoso . [33]

Control transcripcional [ editar ]

La transcripción MET es activada por HGF y varios factores de crecimiento . [41] El promotor MET tiene cuatro sitios de unión putativos para Ets , una familia de factores de transcripción que controlan varios genes de crecimiento invasivos. [41] ETS1 activa la transcripción MET in vitro . [42] La transcripción de MET se activa mediante el factor 1 inducible por hipoxia (HIF1), que se activa mediante una concentración baja de oxígeno intracelular. [43] HIF1 puede unirse a uno de los varios elementos de respuesta a la hipoxia (HRE) en el promotor MET. [33] La hipoxia también activa el factor de transcripción.AP-1 , que participa en la transcripción MET. [33]

Importancia clínica [ editar ]

Papel en el cáncer [ editar ]

La vía MET juega un papel importante en el desarrollo del cáncer a través de:

  • activación de vías oncogénicas clave ( RAS , PI3K , STAT3 , beta-catenina );
  • angiogénesis (brotación de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes para suministrar nutrientes a un tumor);
  • dispersión (disociación de las células debido a la producción de metaloproteasas ), que a menudo conduce a metástasis . [44]

La regulación a la baja coordinada de MET y su quinasa 2 regulada por señal extracelular efectora aguas abajo (ERK2) por miR-199a * puede ser eficaz para inhibir no solo la proliferación celular sino también la motilidad y las capacidades invasivas de las células tumorales. [45]

La amplificación de MET ha surgido como un biomarcador potencial del subtipo de tumor de células claras . [46]

La amplificación del receptor MET de la superficie celular a menudo genera resistencia a las terapias anti-EGFR en el cáncer colorrectal . [47]

Papel en el autismo [ editar ]

La base de datos SFARIgene enumera MET con un puntaje de autismo de 2.0, lo que indica que es un fuerte candidato para desempeñar un papel en los casos de autismo. La base de datos también identifica al menos un estudio que encontró un papel para MET en casos de esquizofrenia . El gen se implicó por primera vez en el autismo en un estudio que identificó un polimorfismo en el promotor del gen MET. [48] El polimorfismo reduce la transcripción en un 50%. Además, la variante como polimorfismo de riesgo de autismo se ha replicado y se ha demostrado que se enriquece en niños con autismo y trastornos gastrointestinales. [49] Se ha encontrado una mutación poco común que aparece en dos miembros de la familia, uno con autismo y el otro con un trastorno social y de la comunicación. [50]El papel del receptor en el desarrollo del cerebro es distinto de su papel en otros procesos de desarrollo. La activación del receptor MET regula la formación de sinapsis [51] [52] [53] [54] [55] y puede afectar el desarrollo y la función de los circuitos involucrados en el comportamiento social y emocional. [56]

Papel en la función cardíaca [ editar ]

En ratones adultos, se requiere MET para proteger los cardiomiocitos previniendo el estrés oxidativo relacionado con la edad, la apoptosis, la fibrosis y la disfunción cardíaca. [39] Además, los inhibidores de MET, como Crizotinib o PF-04254644, se han probado mediante tratamientos a corto plazo en modelos celulares y preclínicos, y se ha demostrado que inducen la muerte de los cardiomiocitos a través de la producción de ROS, activación de caspasas, alteración y bloqueo del metabolismo. de canales iónicos. [57] [58]

En el corazón lesionado, el eje HGF / MET juega un papel importante en la cardioprotección al promover efectos de pro-supervivencia (antiapoptóticos y antiautofágicos) en los cardiomiocitos, angiogénesis, inhibición de la fibrosis, señales antiinflamatorias e inmunomoduladoras y regeneración a través de la activación de células madre cardíacas. [59] [60]

Interacción con genes supresores de tumores [ editar ]

PTEN [ editar ]

PTEN (homólogo de fosfatasa y tensina) es un gen supresor de tumores que codifica una proteína PTEN, que posee actividades dependientes de lípidos y proteínas fosfatasa así como independientes de fosfatasa. [61] La proteína fosfatasa PTEN puede interferir con la señalización de MET al desfosforilar la PIP 3 generada por PI3K o la isoforma p52 de SHC . La desfosforilación de SHC inhibe el reclutamiento del adaptador GRB2 a MET activado. [18]

BVS [ editar ]

Existe evidencia de correlación entre la inactivación del gen supresor de tumores VHL y el aumento de la señalización de MET en el carcinoma de células renales (RCC) y también en las transformaciones malignas del corazón. [62] [63]

Terapias contra el cáncer dirigidas a HGF / MET [ editar ]

Estrategias para inhibir la actividad biológica de MET [12]

Dado que la invasión tumoral y la metástasis son la principal causa de muerte en pacientes con cáncer, la interferencia con la señalización MET parece ser un enfoque terapéutico prometedor. Aquí se puede encontrar una lista completa de terapias experimentales dirigidas a HGF y MET para oncología ahora en ensayos clínicos en humanos .

Inhibidores de la cinasa MET [ editar ]

Los inhibidores de quinasas son moléculas de bajo peso molecular que evitan la unión de ATP a MET, inhibiendo así la transfosforilación del receptor y el reclutamiento de los efectores posteriores. Las limitaciones de los inhibidores de quinasa incluyen el hecho de que solo inhiben la activación de MET dependiente de quinasa, y que ninguno de ellos es completamente específico para MET.

  • K252a ( Fermentek Biotechnology) es un análogo de estaurosporina aislado de Nocardiopsis sp. hongos del suelo , y es un potente inhibidor de todas las tirosina quinasas receptoras (RTK). A concentraciones nanomolares, K252a inhibe la función MET de tipo salvaje y mutante (M1268T). [64]
  • SU11274 ( SUGEN ) inhibe específicamente la actividad de la quinasa MET y su posterior señalización. SU11274 también es un inhibidor eficaz de los mutantes M1268T y H1112Y MET, pero no de los mutantes L1213V e Y1248H. [65] Se ha demostrado que SU11274 inhibe la motilidad inducida por HGF y la invasión de células epiteliales y de carcinoma. [66]
  • PHA-665752 ( Pfizer ) inhibe específicamente la actividad MET quinasa y se ha demostrado que reprime tanto la fosforilación de MET dependiente de HGF como constitutiva. [67] Además, algunos tumores que albergan amplificaciones MET son muy sensibles al tratamiento con PHA-665752. [68]
  • ARQ197 ( ArQule ) es un inhibidor selectivo prometedor de MET, que entró en un ensayo clínico de fase 2 en 2008. (Falló una fase 3 en 2017).
  • Foretinib (XL880, Exelixis) se dirige a múltiples receptores tirosina quinasas (RTK) con propiedades angiogénicas y estimulantes del crecimiento. Los objetivos principales de foretinib son MET, VEGFR2 y KDR . Foretinib ha completado una fase 2 de ensayos clínicos con indicaciones para papilar carcinoma de células renales , cáncer gástrico , y cáncer de cabeza y cuello . [69]
  • SGX523 (SGX Pharmaceuticals) inhibe específicamente MET a concentraciones nanomolares bajas.
  • MP470 (SuperGen) es un inhibidor novedoso de c-KIT , MET, PDGFR , Flt3 y AXL . El ensayo clínico de fase I de MP470 se anunció en 2007.

Inhibidores de HGF [ editar ]

Dado que el HGF es el único ligando conocido de MET, el bloqueo de la formación de un complejo HGF: MET bloquea la actividad biológica de MET . Para este propósito, hasta ahora se han utilizado HGF truncado, anticuerpos neutralizantes anti-HGF y una forma no escindible de HGF. La principal limitación de los inhibidores de HGF es que bloquean solo la activación de MET dependiente de HGF.

  • NK4 compite con HGF ya que se une a MET sin inducir la activación del receptor, comportándose así como un antagonista completo . NK4 es una molécula que lleva la horquilla N-terminal y los cuatro dominios kringle de HGF. Además, NK4 es estructuralmente similar a las angiostatinas, por lo que posee actividad anti-angiogénica. [70]
  • Los anticuerpos anti-HGF neutralizantes se probaron inicialmente en combinación y se demostró que al menos tres anticuerpos , que actúan sobre diferentes epítopos de HGF , son necesarios para prevenir la activación de la tirosina quinasa MET. [71] Más recientemente, se ha demostrado que los anticuerpos monoclonales completamente humanos pueden unirse individualmente y neutralizar el HGF humano, lo que lleva a la regresión de los tumores en modelos de ratón. [72] Actualmente se encuentran disponibles dos anticuerpos anti-HGF: el AV299 humanizado (AVEO) y el AMG102 completamente humano ( Amgen ).
  • El HGF que no se puede escindir es una forma de pro-HGF que lleva una sustitución de un solo aminoácido, lo que evita la maduración de la molécula. El HGF no escindible es capaz de bloquear las respuestas biológicas inducidas por MET mediante la unión de MET con alta afinidad y desplazando al HGF maduro. Además, el HGF que no se puede escindir compite con el pro-HGF endógeno de tipo salvaje por el dominio catalítico de las proteasas que escinden los precursores del HGF. La expresión local y sistémica de HGF que no se puede escindir inhibe el crecimiento tumoral y, lo que es más importante, previene la metástasis . [73]

Señuelo MET [ editar ]

Señuelo MET se refiere a un receptor MET truncado soluble. Los señuelos son capaces de inhibir la activación de MET mediada por mecanismos independientes y dependientes de HGF, ya que los señuelos evitan tanto la unión del ligando como la homodimerización del receptor de MET. CGEN241 ( Compugen ) es un MET señuelo que es altamente eficiente para inhibir el crecimiento tumoral y prevenir la metástasis en modelos animales. [74]

Inmunoterapia dirigida a MET [ editar ]

Los fármacos utilizados para la inmunoterapia pueden actuar pasivamente mejorando la respuesta inmunológica a las células tumorales que expresan MET, o activamente estimulando las células inmunes y alterando la diferenciación / crecimiento de las células tumorales. [75]

Inmunoterapia pasiva [ editar ]

La administración de anticuerpos monoclonales (mAb) es una forma de inmunoterapia pasiva. Los MAb facilitan la destrucción de las células tumorales por citotoxicidad dependiente del complemento (CDC) y citotoxicidad mediada por células ( ADCC ). En los CDC, los mAb se unen a un antígeno específico , lo que conduce a la activación de la cascada del complemento , que a su vez conduce a la formación de poros en las células tumorales. En la ADCC, el dominio Fab de un mAb se une a un antígeno tumoral y el dominio Fc se une a los receptores Fc presentes en las células efectoras ( fagocitos y células NK ), formando así un puente entre un efecto y una célula diana. Esto induce la activación de las células efectoras, lo que conduce a la fagocitosis.de la célula tumoral por neutrófilos y macrófagos . Además, las células NK liberan moléculas citotóxicas que lisan las células tumorales. [75]

  • DN30 es un anticuerpo monoclonal anti-MET que reconoce la porción extracelular de MET. DN30 induce tanto derramamiento de la MET ectodominio , así como la escisión del dominio intracelular, que se degrada sucesivamente por proteasoma maquinaria. Como consecuencia, por un lado, el MET se inactiva y, por el otro, la porción desprendida del MET extracelular dificulta la activación de otros receptores de MET, que actúan como señuelo. DN30 inhibe el crecimiento tumoral y previene la metástasis en modelos animales. [76]
  • OA-5D5 es un anticuerpo anti-MET monoclonal de un solo brazo que ha demostrado inhibir el crecimiento de tumores ortotópicos de páncreas [77] y glioblastoma [78] y mejorar la supervivencia en modelos de xenoinjertos tumorales. OA-5D5 se produce como una proteína recombinante en Escherichia coli . Está compuesto por dominios variables murinos para las cadenas pesada y ligera con dominios constantes de IgG1 humana. El anticuerpo bloquea la unión de HGF a MET de forma competitiva.

Inmunoterapia activa [ editar ]

La inmunoterapia activa para tumores que expresan MET se puede lograr mediante la administración de citocinas , como interferones (IFN) e interleucinas ( IL-2 ), que desencadenan la estimulación no específica de numerosas células inmunes. Los IFN se han probado como terapias para muchos tipos de cánceres y han demostrado tener beneficios terapéuticos. La IL-2 ha sido aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) para el tratamiento del carcinoma de células renales y el melanoma metastásico, que a menudo tienen actividad MET desregulada. [75]

Interacciones [ editar ]

Se ha demostrado que Met interactúa con:

  • CDH1 , [79]
  • Gen Cbl , [80] [81]
  • GLMN , [82]
  • Grb2 , [83] [84]
  • Factor de crecimiento de hepatocitos , [85] [86]
  • PTPmu , [87] y
  • RANBP9 [88]

Ver también [ editar ]

  • inhibidores de c-Met
  • Proteína de fusión Tpr-met

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Proto-Oncogene + Proteins + c-met en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  • Entrada UniProtKB / Swiss-Prot P08581: MET_HUMAN , servidor de proteómica ExPASy (Expert Protein Analysis System) del Instituto Suizo de Bioinformática (SIB)
  • Una tabla con referencias a las funciones importantes de MET en el cáncer
  • Ubicación del genoma MET humano y página de detalles del gen MET en UCSC Genome Browser .