Hormona liberadora de la hormona luteinizante (LHRH): potencial agente de oncología molecular

Abstract

La hormona liberadora de la hormona luteinizante es un decapéptido producido por el hipotálamo y posee un rol fundamental en la regulación del eje pituitario/gonadal y en el ciclo ovárico. Es capaz de unirse a receptores específicos sobre las células gonadales para regular la síntesis y secreción de las hormonas gonadotróficas, las hormonas luteinizante y folículo estimulante. A su vez, se ha comprobado que receptores específicos de la hormona liberadora de la hormona luteinizante se encuentran sobreexpresados en cáncer mama, próstata, ovárico, entre otros; lo cual ha permitido su utilización, tanto de análogos como agonistas, en terapia para estas neoplasias, principalmente en cáncer de próstata y mama. Por lo anterior, nos planteamos desarrollar y optimizar la marcación con el radionucléido emisor gamma, el 99m-Tecnecio, del péptido LHRH, a modo de evaluar su potencial empleo como agente de imagen molecular en oncología. Para esto, el HYNIC-GSG-LHRH fue adquirido comercialmente. La marcación con 99mTc fue realizada a 50 ºC en presencia de diferentes co-ligandos incluyendo Tricina, Ácido etilendiaminodiacético, Tricina/Ácido etilendiaminodiacético y Tricina/Ácido Nicotínico. Las condiciones de marcación (pH, concentración de coligandos, concentración de agente reductor (cloruro de estaño), temperatura y tiempo de reacción fueron optimizadas en orden, para estandarizar el procedimiento. Se evaluaron las purezas radioquímicas por HPLC. Tanto los coeficientes de partición (Log P) y la estabilidad in vitro fueron determinadas a modo de obtener un agente de imagen estable y de alta pureza radioquímica. Se realizaron estudios biológicos in vitro de afinidad en distintas líneas celulares humanas de mama y próstata (MDA-MB-231, MCF-7 y MDA-MB-435) y próstata (PC3, LnCap y Du-145), así como su perfil de biodistribución en modelos murinos; a modo de obtener una aproximación al comportamiento biológico del nuevo radiotrazador. Logramos marcar el conjugado HYNIC-GSG-LHRH con 99m-Tecnecio, empleando altas actividades específicas usando como co-ligandos tanto Tricina como la mezcla Tricina/Ácido Nicotínico, obteniendo altas purezas radioquímicas (> 95%), alta estabilidad in vitro y baja lipofilicidad (Log P de -2,5 ± 0,05 y -2,82 ± 0,04, empleando Tricina y Tricina/Ácido Nicotínico, respectivamente). El conjugado [99mTc]-HYNIC-GSG-LHRH/Tricina-Ácido Nicotínico reveló elevada afinidad de unión específica por los receptores de la hormona liberadora de la hormona luteinizante expresados en las líneas celulares de mama y próstata. Se observó que el complejo radiomarcado presenta un perfil de biodistribución óptimo para ser empleado como potencial agente de imagen.

Luteinizing hormone-releasing hormone is a decapeptide produced by the hypothalamus and has a fundamental role in the regulation of the pituitary/gonadal axis and in the ovarian cycle. It is able to bind to specific receptors on gonadal cells to regulate the synthesis and secretion of gonadotrophic hormones, luteinizing hormones and follicle stimulating hormones. In turn, it has been shown that specific receptors of the hormone releasing luteinizing hormone are overexpressed in breast, prostate, ovarian cancer, among others; which has allowed its use, both analogues and agonists, in therapy for these neoplasms, mainly in prostate and breast cancer. Therefore, we propose to develop and optimize the gamma emitting radionuclide labeling, 99m-Technetium, of the LHRH peptide, in order to assess its potential use as a molecular imaging agent in oncology. For this purpose, the HYNIC-GSG-LHRH was purchased commercially. The 99mTc labeling was performed at 50°C in the presence of different co-ligands including Tricine, Ethylenediamine diacetic acid, Tricine/Ethylenediamine diacetic acid and Tricine/Nicotinic acid. The marking conditions (pH, concentration of co-ligands, concentration of the reducing agent (tin chloride), temperature and reaction time) were optimized in order to standardize the procedure. The radiochemical purities were evaluated by HPLC. Both the partition coefficients (Log P) and in vitro stability were determined in order to obtain a stable imaging agent of high radiochemical purity. In vitro biological affinity studies were performed in different human breast and prostate cell lines (MDA-MB-231, MCF-7 and MDA-MB-435) and prostate (PC3, LnCap and Du-145), as well as their profile of biodistribution in murine models; in order to obtain an approximation to the biological behavior of the new radiotracer. We managed to label the conjugate HYNIC-GSG-LHRH with 99m-Tecnecio, using high specific activities using as co-ligands both Tricine and the Tricine/ Nicotinic Acid mixture, obtaining high radiochemical purities (> 95%), high stability in vitro and low lipophilicity (Log P of -2,5 ± 0,05 and -2,82 ± 0,04, using Tricine and Tricine/Nicotinic Acid, respectively). The [99mTc] -HYNIC-GSG-LHRH/Tricine-Nicotinic Acid conjugate revealed a high specific binding affinity for the luteinizing hormone-releasing hormone receptors expressed in the breast and prostate cell lines. It was observed that the radiolabeled complex presents an optimal biodistribution profile to be used as a potential imaging agent.