[ca] La importància de la funció de MYC en el càncer (i l'origen del nom de la oncoproteïna) es va descobrir a finals dels 70, amb la identificació de la seqüència del retrovirus aviar causant de la leucèmia mielocítica. Durant més de 40 anys d'investigació, s'ha subratllat la rellevància d'aquesta proteïna en la divisió cel·lular normal i la seva implicació en la transformació tumoral. De fet, una de les primeres connexions entre la sobreexpressió de proto-oncògens (com MYC), reordenaments gènics i el càncer es va fer en el limfoma de Burkitt, la leucèmia mieloide crònica i els plasmacitomes de ratolí. Tenint en compte el paper de MYC en els càncers, sembla òbvia la necessitat de desenvolupar estratègies terapèutiques contra aquesta proteïna. No obstant, dirigir teràpies contra MYC era i segueix sent, un repte, donades les seves propietats úniques: no disposa d'estructura tridimensional, localització nuclear i absència d'un domini enzimàtic. Malgrat aixó, molts estudis han demostrat l'impacte terapèutic potencial de la inhibició de MYC, ja sigui directa o indirectament. En aquesta tesi, descrivim el potencial de la inhibició directa de MYC en el limfoma de Burkitt (BL) i el mieloma múltiple (MM), fent ús de dues estratègies diferents: petites molècules peptidomimètiques i disruptors del complex MYC / MAX / ADN (la mini-proteïna Omomyc i una variant derivada, anomenada variant 26 o V26): - La validació del potencial terapèutic dels peptidomimètics es va fer en col·laboració amb una startup biotecnològica. Tot i la prometedora eficàcia demostrada in vitro, un cop administrats in vivo, els compostos van provocar toxicitat severa local acompanyada de canvis en el comportament dels animals, fet que ens va portar a suspendre aquesta línia d'investigació. - Pel que fa a la validació de la mini-proteïna Omomyc com a estratègia farmacològica per tractar el BL i el MM, aquí vam mostrar la seva eficàcia in vitro i resultats preliminars en un model de peix zebra, on el pretractament amb Omomyc evita la colonització de la medul·la òssia. D'aquesta manera, s'evidencia per primera vegada l'ús potencial d'aquest "candidat a fàrmac" per al tractament de tumors líquids. Els nostres resultats in vivo en ratolins mostren que, tot i que l'administració d'Omomyc com a monoteràpia té una eficàcia limitada (probablement a causa d'un lliurament insuficient de pèptid a les cèl·lules de BL i MM), la seva combinació amb un inhibidor del proteasoma (teràpia estàndard del MM) resulta en efectes sinèrgics tant in vitro com in vivo en models de MM. A més, hem demostrat que l'administració intravenosa de Omomyc encapsulada en liposomes és segura i que aquesta formulació liposomal allarga la vida mitjana d'Omomyc en el sèrum, encara que no aconseguim augmentar l'entrada a les cèl·lules diana. - Per últim, hem caracteritzat la V26, un derivat de Omomyc, dissenyada per millorar la localització nuclear i la capacitat d'escapar dels endosomes. Aquí mostrem que la V26 pot homodimerizar i heterodimerizar amb MAX, a més d'unir-se a l'ADN en qualsevol de les dues formes dimèriques. Tal i com esperàvem, la V26 va mostrar ser més nuclear i va induir mort cellular in vitro. No obstant, també va resultar ser menys soluble que Omomyc, de manera que caldria fer millores en la seva formulació per poder ser utilitzada in vivo. En conjunt, els resultats suggereixen que la mini-proteïna Omomyc, o altres derivats com la V26, poden servir com a base pel disseny de nous fàrmacs anti-MYC pel tractament del BL i del MM. Així mateix, la combinació d'aquests amb les teràpies estàndard podrien constituir una estratègia prometedora, mentre que l'encapsulació en liposomes podria ajudar a resoldre aquells possibles problemes de biodisponibilitat derivats del seu ús in vivo.

[en] The importance of MYC function in cancer (and the origin of the oncoprotein's name) was discovered in the late '70s when the sequence of the avian retrovirus that causes myelocytic leukaemia was identified. Since then, over 40 years of unceasing research have highlighted the significance of this protein in regular cell division, and importantly, its involvement in malignant transformation. Indeed, some of the earliest connections between the higher expression of proto-oncogenes (such as MYC), genetic rearrangements and their relation to cancer development were made in Burkitt lymphoma, chronic myeloid leukaemia and mouse plasmacytomas. Given the role of MYC in cancer, the need for the design of therapeutic strategies against it seems obvious. However, targeting MYC was - and somehow, still is - challenging due to its unique properties: lack of defined three-dimensional, structure nuclear localisation and absence of enzymatic pocket. Despite these difficulties, many studies have shown the potential therapeutic impact of direct or indirect MYC inhibition. In this thesis, we outline the potential of direct MYC inhibition in Burkitt lymphoma (BL) and multiple myeloma (MM) making use of 3 different strategies: small molecule peptidomimetics and disruptors of the MYC/MAX/DNA complex (Omomyc mini-protein and the derivative variant 26 or V26): - In the first case, the validation of the peptidomimetics therapeutic potential was done in collaboration with a start-up biotech company. Despite evidencing some promising efficacy in vitro, the compounds displayed severe local toxicity in vivo, accompanied by changes in animal behaviour that prompted us to discontinue the investigation. - Regarding the validation of Omomyc mini-protein as a pharmacological approach in the treatment of BL and MM, we demonstrated in vitro efficacy and showed preliminary results in the prevention of bone marrow homing upon Omomyc pre-treatment in a zebrafish model, indicating, for the first time, the potential use of this drug candidate to treat liquid tumours. Our in vivo data in mice show that, even if the administration of Omomyc as monotherapy has limited efficacy (probably due to insufficient delivery of peptide to BL and MM target cells), the combination with a proteasome inhibitor (the standard of care for myeloma) both in vitro and in vivo displays synergic effects in myeloma models. In addition, we were able to show that intravenous administration of the Omomyc mini-protein encapsulated in liposomes was safe and the liposomal formulation prolonged the serum half-life of the mini-protein, although it did not promote increased penetrance in MM target cells. - Lastly, we characterised V26, a rationally designed derivative of the Omomyc mini-protein, meant to display improved nuclear localisation and endosomal escape. Here we evidenced that, like Omomyc, V26 can homodimerise and heterodimerise with MAX, as well as bind DNA in both dimeric forms. As expected, V26 displayed better nuclear localisation and induced cell death in vitro. However, it also turned out to be less soluble than Omomyc, indicating that it would require further formulation efforts to be used in vivo. Altogether, our results suggest that Omomyc mini-protein itself or other Omomyc-derivatives, like V26, can serve as the backbone for the design of new anti-MYC agents to treat BL and MM. In this context, combination therapy with the standard of care seems to be a promising strategy, while encapsulation in liposomes might help to address potential bioavailability issues that might arise from its use in vivo.