A reprogramação metabólica é uma característica do câncer, essencial para sustentar a leucemogênese e promover a resistência às terapias. Na leucemia mieloide aguda (LMA), a alta dependência da glicólise e da fosforilação oxidativa (OXPHOS) está frequentemente associada a prognósticos ruins, e a inibição do metabolismo mitocondrial demonstrou ser uma oportunidade terapêutica. A mutação FLT3-ITD desvia o metabolismo da glicose para o ciclo de Krebs. A via da insulina, composta pelo receptor de insulina (INSR), pelo receptor do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1R) e pelos substratos do receptor de insulina (IRS1-4), é ativada pelo IGF1 e pelo IGF2. A via da insulina regula as vias PI3K-AKT-mTOR, RAS-RAF-MEK-ERK e MAPK, que promovem a proliferação, a captação de glicose e a evasão da apoptose.

O objetivo deste estudo foi investigar e comparar a expressão gênica dos componentes da via de insulina em LMA e os efeitos dos inibidores IGF1R-IRS1/2 e FLT3 em neoplasias mieloides com mutações FLT3.

Foram empregadas análises in silico (The Humam Protein Atlas para análise da expressão dos alvos pelos tecidos, TCGA para análise de expressão gênica dos pacientes de LMAvsNormal e DepMap para análise do score de dependência das linhagens de LMA), além de ensaios in vitro, como viabilidade (MTT), Apoptose (Annexin V/PI), e Proliferação (Ki67).

A análise do transcriptoma de diferentes tecidos humanos, do The Humam Protein Atlas, revelou que IRS2 é mais expresso na medula óssea do que em outros tecidos, enquanto não foi observado expressão gênica diferencial do IGF1R e do IRS1 entre a medula óssea e os demais tecidos. Em uma coorte do TCGA, foi observado elevada expressão dos genes da via da insulina em amostras de LMA em comparação com células normais da medula óssea (p < 0,05), e relevância biológica (calculado pelo dependence score) dos genes da via de insulina em linhagens de LMA FLT3-ITD. Em linhagens MOLM-13 e MV4-11, ambas FLT3- ITD, o tratamento com os inibidores de IGF1R-IRS1/2, Linsitinib e NT-157, como monoterapia reduziu a viabilidade celular (MTT) de maneira dose e tempo- dependentes (com IC50 de 42.09 e 20.04 nM [PKC], 0.86 e 0.49 nM [AC220], 8.82 e 8.81 µM [Linsitinib], 2.44 e 2.40 µM [NT-157] para a linhagem MV4;11 e MOLM-13 respectivamente); aumentou a apoptose (Annexin-V/PI) em 24h para a MOLM-13 nas maiores doses dos inibidores enquanto para a MV4;11 apenas com 0.8µM de NT-157. Em 48h ambas as linhagens sofreram apoptose dose-dependente com efeitos mais proeminentes do Linsitinib (20 µM) na MV4;11 e do NT-157 (0.8 µM) na MOLM-13. Todos os inibidores diminuíram a proliferação celular (Ki67), com efeitos mais drásticos associados aos inibidores de FLT3 e o Linsitinib (10 e 20 µM), e apenas nas doses mais altas do NT-157 (0.8 µM). O tratamento combinado de inibidores de FLT3 (FLT3i) (PKC [midostaurim] e AC220 [quizartinibe]) com os inibidores Linsitinib e NT-157 resultou em um efeito aditivo entre PKC-Linsitinib, PKC-NT157 e AC220-Linsitinib em ambas as linhas celulares (MOLM-13 e MV4; 11) e um efeito sinérgico entre AC220-NT157 (pontuação ZIP de 11,61) após 48 horas de tratamento.

Em conjunto, essas descobertas sugerem que a inibição do eixo IGF1R-IRS1/2, em monoterapia ou em combinação com inibidores de FLT3, poderia representar um tratamento alternativo para pacientes com LMA.