Λόγω της ιδιότητάς τους να ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο οι CDKs έχουν προταθεί ως μοριακοί στόχοι για την ανάπτυξη αντινεοπλασματικών φαρμάκων. Σε πολλούς τύπους καρκίνου έχει παρατηρηθεί απορρύθμιση της λειτουργίας ή μεταλλάξεις στις CDKs. Μεταξύ των CDKs, η CDK1 διαδραματίζει ιδιαίτερο ρόλο μιας και είναι επαρκής για να οδηγήσει τον κυτταρικό κύκλο. Πρόσφατα η ερευνητική μας ομάδα συνέθεσε την ένωση FM-100 (2-(αιθοξυκαρβονυλο)-9-χλωρο-πυρρολο[2,3-a]καρβαζόλιο) με εκλεκτική δράση στη CDK1 (IC50 15 μΜ για το σύμπλοκο CDK1/κυκλίνη B). Στην παρούσα μελέτη έγινε αποτίμηση της βιολογικής δραστικότητας νέων πυρρολοκαρβαζολικών ενώσεων με δομή παραπλήσια του FM-100 με σκοπό την ανακάλυψη ισχυρότερων αναστολέων και ελέχθηκε η δραστικότητά τους σε καρκινικές κυτταρικές σειρές in vitro. Από τα ανάλογα που ελέγχθηκαν δύο, τα SS-261Β και SS263, εμφάνισαν αυξημένη ικανότητα αναστολής της CDK1 σε σχέση με την αρχική ένωση FM-100.
Η ισχυρότερη από αυτές (SS-261Β, IC50 194nΜ) μελετήθηκε σε πέντε καρκινικές σειρές. Η SS-261Β δεν είχε καμία επίδραση στο πολλαπλασιασμό λευχαιμικών κυττάρων (Κ562), ενώ στα MCF-7 (κύτταρα καρκίνου του μαστού) η SS-261Β είχε ανασταλτική δράση στον πολλαπλασιασμό η οποία ήταν εμφανής μόνο στη μεγαλύτερη συγκέντρωση που χρησιμοποιήθηκε ο αναστολέας (10μΜ). Στη σειρά HeLa (καρκινικά κύτταρα τραχήλου μήτρας) και CaCo2 (καρκινικά κύτταρα γαστρενετρικού) η SS-261Β προκάλεσε μικρότερη αναστολή (25-30%). Μεγαλύτερη αντιμιτογόνο δράση παρουσίαση η ένωση στα PC-3 (προστατικά καρκινικά κύτταρα). Αξίζει να σημειωθεί ότι η ένωση SS-261Β είχε περιορισμένη δράση σε φυσιολογικά προστατικά επιθηλιακά κύτταρα. Παράλληλα, στα PC-3 η SS-261Β προκάλεσε μια δοσοεξαρτώμενη αύξηση της ενεργότητας της κασπάσης-3 σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες του 10μΜ, ενδεικτική της ικανότητάς της να προάγει την απόπτωση σε αυτά τα κύτταρα. Κάτι τέτοιο δεν παρατηρήθηκε στα HeLa. Συμπερασματικά, η ένωση SS-261Β έχει βελτιωμένες ιδιότητες σε σχέση με την FM-100, παρουσιάζει ανασταλτική δράση στο πολλαπλασιασμό καρκινικών κυττάρων, ενώ ταυτόχρονα διεγήρει την απόπτωση σε καρκινικά κύτταρα του προστάτη in vitro. / Cyclin-dependent kinases (CDKs) have been proposed as molecular targets for anti-tumour drug development due to their ability to regulate cell cycle. In many types of cancers, deregulated expression of CDKs or mutations in CDKs have been reported. Among CDKs, CDK1 is unique, as activation of this kinase is sufficient to drive cell proliferation. Recently, our research group synthesized FM-100 (ethyl 9-chloro-1H-pyrrolo[2,3-alpha]carbazole-2-carboxylate), a compound with selective inhibitory action on CDK1 (IC50 15 μΜ for the CDK1/cyclin B complex). In the present study we evaluated the biological activity of several new pyrrolocarbazole derivatives with structures similar to that of FM-100, in order to identify more potent CDK1 inhibitors. In addition, we tested the ability of the newly synthesized FM-100 analogues to inhibit cell proliferation and survival in cancer cell lines in vitro. Only two of the tested compounds, SS-261Β and SS263, exhibited a greater inhibitory action on CDK1 activity compared to the parent compound (FM-100).
The most potent of the two SS-261Β had an IC50 of 194nΜ and was further studied in cell-based assays. SS-261Β had no effect on the proliferation of leukemic cells (Κ562), while SS-261B inhibited MCF-7 (breast cancer cell line) growth only at the highest concentration used (10μΜ). In HeLa (cervical cancer cell line) and CaCo2 cells (colon cancer cell line) SS-261Β had only a modest effect, reducing proliferation by 25-30%. SS-261B had a more pronounced effect on PC-3 cells (prostate cancer cell line). It should be noted that SS-261Β also exhibited anti-mitogenic effects in normal prostate epithelial cells. In a different series of experiments we observed that SS-261B dose-dependently increased caspace-3 activity in PC-3 cells when used at concentrations over 10μΜ, suggesting that it is capable of promoting apoptosis in this cell line. In summary, SS-261Β exhibits an improved profile for CDK1 inhibition compared to FM-100, exerts anti-proliferative effects in several tumour cell lines while it also inhibits survival of prostate cancer cells in vitro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4871 |
| Date | 09 January 2012 |
| Creators | Χατζηαναστασίου, Αθανασία |
| Contributors | Νικολαρόπουλος, Σωτήριος, Chatzianastasiou, Athanasia, Πάιρας, Γεώργιος, Φουστέρης, Εμμανουήλ, Νικολαρόπουλος, Σωτήριος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0134 seconds