A proteína antiapoptótica MCL1, membro da família BCL-2, está ativada em pacientes com leucemias agudas e associada a mau prognóstico, recidiva e resistência aos quimioterápicos atuais. Este estudo objetiva investigar os efeitos in vitro, ex vivo e in vivo do composto AZD5991 (AstraZeneca), um novo inibidor de MCL1, associado ou não com o composto AZD4320 (AstraZeneca, inibidor de BCL-2/BCL-XL), venetoclax, citarabina ou doxorrubicina.

A expressão de MCL1 foi realizada em células mononucleares isoladas de 163 pacientes com Leucemia Mieloide Aguda (LMA) (idade média de 57,5 anos) (TGCA). Aspirados de medula óssea (25) de doadores saudáveis, pacientes com mielodisplasia (SMD), LMA e leucemia linfoblástica aguda (LLA) ao diagnóstico foram submetidos à análise dos níveis de proteína MCL1. As linhagens celulares OCI-AML3, MOLM13, U937, HL60, KG1a, K562, RS4;11 e Jurkat foram tratadas com concentrações crescentes do composto AZD5991 por 48h e avaliadas para a determinação da atividade do composto/viabilidade celular (IC50) e apoptose. Células mononucleares e hematopoéticas (CD34+) de doadores também foram submetidas a ensaios citotóxicos. Células leucêmicas foram testadas com AZD5991 quanto à produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e óxido nítrico (NO), potencial de membrana mitocondrial e expressão de proteínas (entre 0 e 48h), associado ou não. Além disso, testamos a ação do AZD5991 em sistemas de cocultura 3D (células mesenquimais) e cocultura 2D (monócitos). Camundongos NOD/SCID foram enxertados usando a linhagem celular leucêmia U937. Análises estatísticas: Kruskal Wallis, ANOVA ou Mann-Whitney (p < 0,05).

Uma alta expressão do gene MCL1 foi observada em pacientes com LMA (p < 0,0001). Os níveis das proteínas MCL1, BCL-2 e BCL-xL foram maiores nas células de pacientes com SMD, LMA e LLA em comparação com as células de doadores. Todas as linhagens celulares leucêmicas mostraram sensibilidade ao AZD5991 de maneira concentração-dependente, sendo IC50 0,4μM/OCI-AML3, 4,3μM/U937, 3,5μM/RS4;11 0,3μM/Jurkat. O AZD5991 também modulou a apoptose celular, principlamente na linhagem OCI-AML3. O AZD5991 foi capaz de reduzir o potencial de membrana mitocondrial e a produção mitocondrial de ROS e NO (p < 0,01). Diminuiu também os níveis proteicos de MCL1, Bax e Bak e aumentou de Bim. As coculturas 2D, com monócitos programados e 3D, com células mesenquimais mostraram que o tratamento com AZD5991 foi capaz de intensificar a morte das células leucêmicas. Além disso, um efeito aditivo entre AZD5991 com AZD4320, venetoclax, citarabina ou doxorrubicina foi observado. Em nsaios com camundongos xenotransplantados tratados com AZD5991, associado ou não com AZD4320, houve redução do peso do tumor (diminuição de 3,8 e 2,8 vezes) e volume do tumor (diminuição de 6,5; 2,8 vezes) em comparação com o grupo tratado com veículo, respectivamente.

As análises mostraram um potente efeito citotóxico do composto AZD5991 in vitro e in vivo, com efeito aditivo na associação com AZD4320, citarabina, venetoclax e doxorrubicina. O tratamento de leucemias agudas com o inibidor de MCL1 AZD5991 surge como uma potencial estratégia terapêutica atuando no escape de mecanismos de quimioresistência e contribuindo com a quimioterapia atual para a cura dessas doenças malignas agressivas.

FAPESP 2017/21801-2, 2019/25247-5, 2021/05320-0.