Angiogenesis is a central process to both physiological and pathological aspects of living organisms. Understanding the angiogenic system via the key mediator, vascular endothelial growth factor (VEGF), has led to the development of biophotonic models capable of monitoring how this process is programmed. The whole animal model tested here is based on the involvement of angiogenesis in a wound healing environment. This model proved to be functional as a system monitor but lacked the precision to yield significant results between the biological compounds tested (estrogen, methoxychlor, and relaxin). The in vitro model is based on angiogenesis in a cancer environment. This model proved to be both a valid and functional way of monitoring the biological compounds tested (CoCl2, epinephrine, and norepinephrine).

A pesquisa de substâncias bioativas apresenta diversas etapas de grande complexidade técnico-científica e envolve uma atividade multidisciplinar. No estudo de antineoplásicos, dentre outros candidatos a fármacos, a determinação do perfil de atividade biológica é um ponto essencial para a determinação da potência, toxidez e o índice de seletividade. Neste projeto, os ensaios in vitro de compostos inibidores de catepsinas serão realizados usando células de câncer de próstata resistentes à quimioterapia (DU 145 e PC-3). Os estudos envolverão análises fenotípicas da resposta celular para determinar a viabilidade e o tipo de perturbação do ciclo celular utilizando técnicas colorimétricas e citometria de fluxo, juntamente com o estudo de sinalização celular PI3K-Akt-mTOR. Os testes de atividade citotóxica serão realizados com as células de fibroblasto de camundongo (Balb-c 3T3). Os resultados levarão a caracterização do tipo de resposta biológica e também da citotoxidez das substâncias de interesse. / The search for bioactive substances leads to molecules that need to be qualified throughout many complex steps, involving multidisciplinary activities. For antineoplastic molecules, among other classes of candidate drugs, the determination of the biological activity is the core of the whole process with the aim of determining the potency, toxicity and the selectivity index. In this project, in vitro cell-based bioassays of cathepsin inhibitors are going to be performed using prostate cancer cells resistant to chemotherapy (DU 145 and PC-3). Phenotypic studies are going to be used as end-points to observe the cell viability and the perturbation of the cell cycle by means of colorimetric, flow cytometry, coupled with the study of PI3K-Akt-mTOR signaling pathway. Cytotoxic assays are going to be performed in mouse fibroblasts (Balb-c 3T3). As a result, the biological outcome and the cytotoxic profile of the compounds of interest will be addressed.

A pesquisa de substâncias bioativas apresenta diversas etapas de grande complexidade técnico-científica e envolve uma atividade multidisciplinar. No estudo de antineoplásicos, dentre outros candidatos a fármacos, a determinação do perfil de atividade biológica é um ponto essencial para a determinação da potência, toxidez e o índice de seletividade. Neste projeto, os ensaios in vitro de compostos inibidores de catepsinas serão realizados usando células de câncer de próstata resistentes à quimioterapia (DU 145 e PC-3). Os estudos envolverão análises fenotípicas da resposta celular para determinar a viabilidade e o tipo de perturbação do ciclo celular utilizando técnicas colorimétricas e citometria de fluxo, juntamente com o estudo de sinalização celular PI3K-Akt-mTOR. Os testes de atividade citotóxica serão realizados com as células de fibroblasto de camundongo (Balb-c 3T3). Os resultados levarão a caracterização do tipo de resposta biológica e também da citotoxidez das substâncias de interesse. / The search for bioactive substances leads to molecules that need to be qualified throughout many complex steps, involving multidisciplinary activities. For antineoplastic molecules, among other classes of candidate drugs, the determination of the biological activity is the core of the whole process with the aim of determining the potency, toxicity and the selectivity index. In this project, in vitro cell-based bioassays of cathepsin inhibitors are going to be performed using prostate cancer cells resistant to chemotherapy (DU 145 and PC-3). Phenotypic studies are going to be used as end-points to observe the cell viability and the perturbation of the cell cycle by means of colorimetric, flow cytometry, coupled with the study of PI3K-Akt-mTOR signaling pathway. Cytotoxic assays are going to be performed in mouse fibroblasts (Balb-c 3T3). As a result, the biological outcome and the cytotoxic profile of the compounds of interest will be addressed.

Os cânceres de próstata e de mama estão entre as neoplasias mais comuns diagnosticadas na população ocidental. No Brasil, estes dois tipos de neoplasia são as principais causas de morte cuja incidência continua crescendo anualmente, sendo mais comum na população acima de 40 anos. As terapias utilizadas para os tratamentos de ambas as neoplasias estão baseadas principalmente nos receptores de hormônio (andrógeno e estrógeno). Embora muitos fármacos tenham sido desenvolvidos para os tratamentos destas patologias ao longo do tempo, eles perdem eficácia em caso de neoplasias resistentes, que apresentam mutações nas macromoléculas alvo. Assim, novas substâncias bioativas estão sendo investigadas a partir dos alvos biológicos consolidados e também para novos alvos. Neste trabalho, ensaios in vitro foram utilizados para avaliar as atividades farmacológicas e citotóxica de novas substâncias bioativas desenvolvidas no Grupo de Química Medicinal (NEQUIMED), a partir de duas linhagens celulares hormônio-dependentes para o estudo do câncer de próstata (LNCaP) e de mama (MCF-7). A partir das triagens realizadas, duas substâncias foram as mais potentes (Neq0502 e Neq0504) que levaram a morte das linhagens LNCaP e MCF-7 com IC50 na ordem de 20 a 30 µmol/L, respectivamente. No ensaio de ciclo celular, Neq0502 apresentou um perfil semelhante a enzalutamida (fármaco usado como referência), sem perturbações substanciais no ciclo. No entanto, Neq0504 teve um perfil bem distinto do raloxifeno (fármaco usado como referência) para a perturbação do ciclo celular. Finalmente, o índice de seletividade estabelecido a partir dos ensaios com as células de fibroblasto (Balb/C 3T3 clone A31) demonstrou que Neq0502 foi uma substância com a maior seletividade e baixa citotoxicidade em relação à célula não tumoral dentre toda a série estudada. A partir destes dados as novas substâncias poderão ser otimizadas usando Neq0502 como matriz em estudos futuros. / Prostate and breast cancers are among the most common cancers diagnosed in the western population. In Brazil, these two types of cancer are the leading causes of death whose incidence continues to increase annually and is more common in older population than 40 years. The therapies used for the treatment of both cancers are mainly based on the hormone receptors (androgen and estrogen). Although many drugs have been developed for the treatment of these pathologies over time, lose efficacy in case of resistant cancers which have mutations on the target macromolecules. Thus, new bioactive substances are being investigated based on stable biological targets and for new targets. In this study, in vitro assays were used to evaluate the pharmacological and cytotoxic activities of new bioactive substances developed in Medicinal Chemistry Group (NEQUIMED) from two hormone-dependent cell lines for the study of prostate (LNCaP) and breast (MCF-7) cancer. From trials screenings carried out, two compounds were found the most potent (Neq0502 and Neq0504) leading to death of LNCaP and MCF-7 lines with IC50 in the range of 20 to 30 µmol/L, respectively. In the cell cycle assay, Neq0502 made a similar profile to enzalutamide (drug used as a reference), without substantial disruption in the cycle. On the other hand, Neq0504 had a very different profile from raloxifene (a drug used as a reference) to the perturbation of the cell cycle. Finally, the selectivity index established from tests with fibroblast cells (Balb/C 3T3 clone A31) demonstrated that Neq0502 was a substance with high selectivity and low cytotoxicity in order to non-tumor cell from all the substances on the screening. From these data, new substances can be optimized using Neq0502 as a template in future studies.

Os cânceres de próstata e de mama estão entre as neoplasias mais comuns diagnosticadas na população ocidental. No Brasil, estes dois tipos de neoplasia são as principais causas de morte cuja incidência continua crescendo anualmente, sendo mais comum na população acima de 40 anos. As terapias utilizadas para os tratamentos de ambas as neoplasias estão baseadas principalmente nos receptores de hormônio (andrógeno e estrógeno). Embora muitos fármacos tenham sido desenvolvidos para os tratamentos destas patologias ao longo do tempo, eles perdem eficácia em caso de neoplasias resistentes, que apresentam mutações nas macromoléculas alvo. Assim, novas substâncias bioativas estão sendo investigadas a partir dos alvos biológicos consolidados e também para novos alvos. Neste trabalho, ensaios in vitro foram utilizados para avaliar as atividades farmacológicas e citotóxica de novas substâncias bioativas desenvolvidas no Grupo de Química Medicinal (NEQUIMED), a partir de duas linhagens celulares hormônio-dependentes para o estudo do câncer de próstata (LNCaP) e de mama (MCF-7). A partir das triagens realizadas, duas substâncias foram as mais potentes (Neq0502 e Neq0504) que levaram a morte das linhagens LNCaP e MCF-7 com IC50 na ordem de 20 a 30 µmol/L, respectivamente. No ensaio de ciclo celular, Neq0502 apresentou um perfil semelhante a enzalutamida (fármaco usado como referência), sem perturbações substanciais no ciclo. No entanto, Neq0504 teve um perfil bem distinto do raloxifeno (fármaco usado como referência) para a perturbação do ciclo celular. Finalmente, o índice de seletividade estabelecido a partir dos ensaios com as células de fibroblasto (Balb/C 3T3 clone A31) demonstrou que Neq0502 foi uma substância com a maior seletividade e baixa citotoxicidade em relação à célula não tumoral dentre toda a série estudada. A partir destes dados as novas substâncias poderão ser otimizadas usando Neq0502 como matriz em estudos futuros. / Prostate and breast cancers are among the most common cancers diagnosed in the western population. In Brazil, these two types of cancer are the leading causes of death whose incidence continues to increase annually and is more common in older population than 40 years. The therapies used for the treatment of both cancers are mainly based on the hormone receptors (androgen and estrogen). Although many drugs have been developed for the treatment of these pathologies over time, lose efficacy in case of resistant cancers which have mutations on the target macromolecules. Thus, new bioactive substances are being investigated based on stable biological targets and for new targets. In this study, in vitro assays were used to evaluate the pharmacological and cytotoxic activities of new bioactive substances developed in Medicinal Chemistry Group (NEQUIMED) from two hormone-dependent cell lines for the study of prostate (LNCaP) and breast (MCF-7) cancer. From trials screenings carried out, two compounds were found the most potent (Neq0502 and Neq0504) leading to death of LNCaP and MCF-7 lines with IC50 in the range of 20 to 30 µmol/L, respectively. In the cell cycle assay, Neq0502 made a similar profile to enzalutamide (drug used as a reference), without substantial disruption in the cycle. On the other hand, Neq0504 had a very different profile from raloxifene (a drug used as a reference) to the perturbation of the cell cycle. Finally, the selectivity index established from tests with fibroblast cells (Balb/C 3T3 clone A31) demonstrated that Neq0502 was a substance with high selectivity and low cytotoxicity in order to non-tumor cell from all the substances on the screening. From these data, new substances can be optimized using Neq0502 as a template in future studies.