LSD1
La Demetilasa-1 específica de lisinas (LSD1, también conocida como KDM1A) es una enzima modificadora de histonas reclutada por factores de transcripción a regiones específicas del genoma. La LSD1 forma parte de complejos que regulan la expresión de genes involucrados en la aparición y progresión de enfermedades como el cáncer, trastornos del SNC, infecciones virales, y otras.
La LSD1 elimina principalmente grupos metilo de la lisina 4 mono y dimetilada en la cola de la histona H3, actuando así como "borradora". La LSD1 también actúa como una proteína de andamiaje para otros componentes de los complejos multiproteicos necesarios para controlar la transcripción.
La expresión aberrante de LSD1 se ha demostrado en muchos tipos de cánceres. Entre otros, la expresión de LSD1 está aumentada en cáncer de vejiga, cáncer de pulmón de células pequeñas y cáncer colorrectal en comparación con los tejidos sanos correspondientes. También se ha visto que LSD1 está sobreexpresada en algunos cánceres de mama y puede funcionar como biomarcador de la agresividad de la enfermedad.
Uno de los cánceres donde se comprende mejor la función de LSD1 es en la leucemia aguda. En particular, en un subconjunto de leucemia mieloide aguda (LMA), la LSD1 es crucial para la función y el mantenimiento de las células madre leucémicas, un subconjunto de células malignas que se cree que es la causa principal de la recaída en estos pacientes. La inhibición de LSD1 podría ser una solución terapéutica para evitar estas recaídas.
El cáncer de pulmón de células pequeñas (CPCP) es un tumor muy agresivo y con opciones terapéuticas muy limitadas. Se ha encontrado que un subtipo de CPCP, caracterizado por la expresión de genes neuroendocrinos, es particularmente sensible a la inhibición de LSD1. El inhibidor de LSD1 de Oryzon de fase clínica iadademstat induce la expresión del supresor tumoral Notch-1 en CPCP, y “apaga” un oncogén descrito como el principal responsable de la progresión tumoral en este tipo de cáncer. Experimentos en animales con células tumorales muy agresivas obtenidas de pacientes con CPCP en recaída han proporcionado resultados muy alentadores con respecto al potencial de iadademstat como alternativa terapéutica en estos tumores.
El inhibidor de LSD1 de Oryzon de fase clínica iadademstat induce la expresión del supresor tumoral Notch-1 en CPCP, y “apaga” un oncogén descrito como el principal responsable de la progresión tumoral en este tipo de cáncer.
La LSD1 se expresa en muchos tejidos del cuerpo humano, desde el proceso embrionario a la vida adulta. Uno de los tejidos donde LSD1 juega un papel más importante es el cerebro. Interviene en las primeras etapas de la vida ayudando a la división neuronal con el objetivo de garantizar que se producen todas las neuronas que se necesitarán posteriormente en la vida adulta. Tras el nacimiento, la multiplicación se reduce sustancialmente y las neuronas se diferencian, viajan a sus sitios de destino y establecen la miríada de conexiones que garantizarán la correcta funcionalidad de las diversas áreas cerebrales. En este proceso la LSD1 también juega un papel importante. En varias enfermedades neurológicas y psiquiátricas, puede producirse una desregulación de la actividad de LSD1.
En varios modelos animales de enfermedad de Alzheimer y Huntington, y de esquizofrenia y psicosis, la inhibición de LSD1 produce una mejora del aprendizaje o la memoria. El inhibidor de LSD1 de Oryzon de fase clínica vafidemstat reduce el comportamiento patológicamente agresivo y aumenta la sociabilidad en modelos animales. La inhibición de LSD1 también produce una “rearborización” axonal y sináptica de neuronas de la corteza prefrontal, y mejora la capacidad de las neuronas para conectarse con las neuronas vecinas.
SETD1A es una metil transferasa de histonas que cataliza la metilación de la lisina 4 de la histona 3, es una "escritora" con la actividad enzimática opuesta a LSD1. Las mutaciones de pérdida de función en el complejo SETD1a/Compass se han asociado con esquizofrenia y trastornos del neurodesarrollo. En ratones SETD1A +/-, la inhibición de LSD1 restaura los desequilibrios transcripcionales y produce la restauración de la normalidad a nivel neuronal, anatómico y funcional.
En modelos animales, el efecto de las mutaciones en los genes o la inhibición de las vías de señalización asociadas con trastornos del espectro autista u otras enfermedades del neurodesarrollo se puede restaurar mediante la inhibición de LSD1. Por lo tanto, los pacientes con mutaciones en los genes de estas vías son candidatos para un enfoque de medicina personalizada y tratamiento con vafidemstat, nuestro inhibidor de LSD1 en desarrollo clínico para enfermedades del SNC.
Finalmente, la LSD1 está involucrada en procesos inflamatorios, y se ha demostrado que nuestros inhibidores de LSD1 reducen la inflamación y los signos clínicos en modelos preclínicos de esclerosis múltiple. La inflamación es un proceso patofisiológico que se ha demostrado que desempeña un papel en las enfermedades del SNC, como la esclerosis múltiple o la enfermedad de Alzheimer, así como en enfermedades psiquiátricas.
La inhibición de LSD1 reduce el comportamiento patológicamente agresivo y aumenta la sociabilidad en modelos animales. La inhibición de LSD1 también produce una “rearborización” axonal y sináptica de neuronas de la corteza prefrontal, y mejora la capacidad de las neuronas para conectarse con las neuronas vecinas
A continuación pueden encontrar una selección de publicaciones científicas recientes relevantes sobre la LSD1 y su papel en la enfermedad humana publicadas por investigadores independientes.
Mukai J, et al. Neuron. 2019 Oct 1. pii: S0896-6273(19)30787-1. doi: 10.1016/j.neuron.2019.09.014. [Epub ahead of print]
Augert A, et al. Sci. Signal 2019 Feb 5; 12 (567) pii:eaau2922. doi: 10.1126/scisignal.aau2922. PMID: 30723171
Sheng W, et al. Cell. 2018 Jul 26;174(3):549-563.e19. doi: 10.1016/j.cell.2018.05.052. Epub 2018 Jun 21. PMID: 29937226
Shao G, et al. Oncol Lett. 2018 Jun;15(6):9025-9032. doi: 10.3892/ol.2018.8511. Epub 2018 Apr 17. PMID:29928330
Bose P, Konopleva MY. Cancer Cell. 2018 Mar 12;33(3):342-343. doi: 10.1016/j.ccell.2018.02.014. PMID:
Hosseini A, Minucci S. Epigenomics. 2017 Aug;9(8):1123-1142. doi: 10.2217/epi-2017-0022. Epub 2017 Jul 12. Review. PMID:28699367
Maiques-Diaz A, Somervaille TC. Epigenomics. 2016Aug;8(8):1103-16. doi: 10.2217/epi-2016-0009. Epub 2016 Aug 1. Review. PMID:27479862