Anti-tumorski efekat inhibitora ugljenične anhidraze - derivata kumarina na ćelijama tumora pluća

Abstract

Експресија ензима угљеничне анхидразе 9 (УА9) је често повишена код ћелија тумора.1 УА9 има важну улогу у регулацији pH вредности која доприноси расту и деоби туморске ћелије,2 због чега се инхибитори овог ензима истражују као кандидати за анти-туморске лекове.3 Овде је описан анти-туморски ефекат новог деривата кумарина, гуанидина АФА-36, за који је показано да инхибира активност УА9. У испитивању, коришћена је туморска ћелијска линија неситноћелијског карцинома плућа (NCI-H460). Показано је да АФА-36 инхибира раст NCI-H460 ћелија узгајаних у једном слоју, у условима нормоксије и хипоксије, са ИЦ50 вредностима око 5 μМ. У тесту ћелијске смрти, 25 μМ АФА-36 селективно доводи до смрти NCI-H460 (50% мртвих ћелија) у поређењу са нормалним фибробластима човека MRC-5 (без ефекта ћелијске смрти). Флуоресцентном бојом BCECF показано је да 5 μМ АФА-36 смањује унутарћелијску pH, за око 30% у односу на нетретиране NCI-H460 ћелије. Притом, под третманом се експресија УА9 повећава 1,5 пута. Флуоресцентном бојом TMRE показали смо да АФА-36 има инхибиторни ефекат на активност митохондрија. Инхибиција раста NCI-H460 ћелија са 5 μМ АФА-36 узгајаних у 3Д систему алгинатних влакана је израженија у хипоксији, него у нормоксији. Дериват кумарина АФА-36 са својством инхибитора УА9, остварује значајан анти-туморски ефекат и има потенцијал за даља опсежнија преклиничка испитивања посебно код тумора са израженим зонама хипоксије које доприносе већој малигности. 1. Ivanov, S., Liao, S.Y., Ivanova, A., et al., 2001, Am. J. Pathol. 158:905-919. 2. Sedlakova, O., Svastova, E., Takacova, M., et al., 2014, Front. Physiol. 4:400. 3. Supuran, C.T., 2008, Nat. Rev. Drug Discov. 7:168-181.

Ekspresija enzima ugljenične anhidraze 9 (UA9) je često povišena kod ćelija tumora.1 UA9 ima važnu ulogu u regulaciji pH vrednosti koja doprinosi rastu i deobi tumorske ćelije,2 zbog čega se inhibitori ovog enzima istražuju kao kandidati za anti-tumorske lekove.3 Ovde je opisan anti-tumorski efekat novog derivata kumarina, guanidina AFA-36, za koji je pokazano da inhibira aktivnost UA9. U ispitivanju, korišćena je tumorska ćelijska linija nesitnoćelijskog karcinoma pluća (NCI-H460). Pokazano je da AFA-36 inhibira rast NCI-H460 ćelija uzgajanih u jednom sloju, u uslovima normoksije i hipoksije, sa IC50 vrednostima oko 5 μM. U testu ćelijske smrti, 25 μM AFA-36 selektivno dovodi do smrti NCI-H460 (50% mrtvih ćelija) u poređenju sa normalnim fibroblastima čoveka MRC-5 (bez efekta ćelijske smrti). Fluorescentnom bojom BCECF pokazano je da 5 μM AFA-36 smanjuje unutarćelijsku pH, za oko 30% u odnosu na netretirane NCI-H460 ćelije. Pritom, pod tretmanom se ekspresija UA9 povećava 1,5 puta. Fluorescentnom bojom TMRE pokazali smo da AFA-36 ima inhibitorni efekat na aktivnost mitohondrija. Inhibicija rasta NCI-H460 ćelija sa 5 μM AFA-36 uzgajanih u 3D sistemu alginatnih vlakana je izraženija u hipoksiji, nego u normoksiji. Derivat kumarina AFA-36 sa svojstvom inhibitora UA9, ostvaruje značajan anti-tumorski efekat i ima potencijal za dalja opsežnija preklinička ispitivanja posebno kod tumora sa izraženim zonama hipoksije koje doprinose većoj malignosti.