A "Trojan horse" strategy to reverse drug-resistance in brain tumors

Los gliomas malignos representan una de las formas más agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificación de los tumores cerebrales de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patología subyacente. Es así como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplásico (grado III) así como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos últimos los más agresivos con el peor pronóstico (1). El manejo terapéutico de los tumores del SNC se basa en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las características del tumor, el estadio clínico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estándar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opción en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metástasis múltiple, pero el pronóstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiogénicas (4); o terapias génicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares específicos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetración de muchas drogas anticáncer a través de la barrera hematoencefálica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interacción de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las células endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las células tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es característico de varios tumores sólidos. Este fenotipo también está presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigación (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a través de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas moléculas pequeñas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoproteína P (Pgp: P-gycoprotein), así como también de otras bombas de eflujo como las proteínas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la proteína relacionada con cáncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un fármaco utilizado en la terapia anti cáncer, el cual es muy eficaz para atacar las células del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clínico limitado por la poca entrega a través de la barrera hematoencefálica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las células de BBB y las células del tumor cerebral tienen también proteínas superficiales, como el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDLR), que podría utilizarse como blanco terapéutico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generación de estrategias terapéuticas que promuevan el paso de las drogas a través de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresión de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos terapéuticos.Este estudio demostró que el uso de una nueva estrategia basada en el “Caballo de Troya”, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las células del tumor. La construcción del liposoma permitió utilizar el receptor LDLR de las células asegurando la entrada a través de la BBB y hacia las células tumorales a través de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresión de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitración de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulación denominada ApolipoDOXO más el uso de estatinas favorece la administración de fármacos a través de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Además esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque terapéutico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes fármacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipóxico,característico de las células cancerosas, donde la expresión del transportador Pgp se vió aumentada. Teniendo en cuenta la relación entre algunas vías de señalización reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino también otra propuesta terapéutica relacionada con el uso de Temozolomide más DOXOrubicina. Esta estrategia demostró que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de señalización de la Wnt/GSK3/β-catenina, la cual modula la expresión del transportador Pgp. Se demostró que el TMZ disminuye la proteína y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hipótesis de que la droga al disminuir la transcripción del gen Wnt3 en células de BBB, incrementa la activación de la vía fosforilando la β-catenina y conduciendo a disminuir la β-catenina nuclear y por tanto su unión al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permitió el reconocimiento de tres mecanismos básicos relacionados con la expresión de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitración de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripción NFκB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de señalización de la la β-catenina, disminuyendo la expresión del transportador Pgp. El tercero consistió en la determinación de la relación entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no canónica) GSK3/β-catenina. Se demostró que la proteína quinasa RhoA promovió la activación de la proteína PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilación de la β-catenina, lo cual dio lugar a su destrucción por el proteosoma, evitando su unión al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresión. En conclusión las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las células tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoencefálica, sino también de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del “Caballo de Troya” podría ser útil para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresión de los transportadores ABC podría constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticáncer.

A JML-Based strategy for incorporating formal specifications into the software development process

This thesis presents a JML-based strategy that incorporates formal specifications into the software development process of object-oriented programs. The strategy evolves functional requirements into a “semi-formal” requirements form, and then expressing them as JML formal specifications. The strategy is implemented as a formal-specification pseudo-phase that runs in parallel with the other phase of software development. What makes our strategy different from other software development strategies used in literature is the particular use of JML specifications we make all along the way from requirements to validation-and-verification.

Predictive formulation of the Nambu-Jona-Lasinio model

A novel strategy to handle divergences typical of perturbative calculations is implemented for the Nambu-Jona-Lasinio model and its phenomenological consequences investigated. The central idea of the method is to avoid the critical step involved in the regularization process, namely, the explicit evaluation of divergent integrals. This goal is achieved by assuming a regularization distribution in an implicit way and making use, in intermediary steps, only of very general properties of such regularization. The finite parts are separated from the divergent ones and integrated free from effects of the regularization. The divergent parts are organized in terms of standard objects, which are independent of the ( arbitrary) momenta running in internal lines of loop graphs. Through the analysis of symmetry relations, a set of properties for the divergent objects are identified, which we denominate consistency relations, reducing the number of divergent objects to only a few. The calculational strategy eliminates unphysical dependencies of the arbitrary choices for the routing of internal momenta, leading to ambiguity-free, and symmetry-preserving physical amplitudes. We show that the imposition of scale properties for the basic divergent objects leads to a critical condition for the constituent quark mass such that the remaining arbitrariness is removed. The model becomes predictive in the sense that its phenomenological consequences do not depend on possible choices made in intermediary steps. Numerical results are obtained for physical quantities at the one-loop level for the pion and sigma masses and pion-quark and sigma-quark coupling constants.

The generator coordinate Hartree-Fock method as strategy for building Gaussian basis sets to ab initio study of the process of adsorption of sulfur on platinum (200) surface

The scheme named generator coordinate Hartree-Fock method (GCHF) is used to build (22s14p) and (33s22p16d9f) gaussian basis sets to S ((3)P) and Pt ((3)D) atoms, respectively. Theses basis sets are contracted to [13s10p] and [19s13p9d5f] through of Dunning's segmented contraction scheme and are enriched with d and g polarization functions, [13s10p1d] and [19s13p9d5flg]. Finally, the [19s13p9d5f1g] basis Set to Pt ((3)D) was supplemented with s and d diffuse functions, [20s13p10d5flg], and used in combination with [13s10p1d] to study the effects of adsorption of S ((3)D) atom on a pt ((3)D) atom belonged to infinite Pt (200) surface. Atom-atom overlap population, bond order, and infrared spectrum of [pt(_)S](2 -) were calculated properties and were carried out at Hartree-Fock-Roothaan level. The results indicate that the process of adsorption of S ((3)P) on pt ((3)D) in the infinite Pt (200) surface is mainly caused by a strong contribution of sigma between the 3p(z) orbital of S ((3)P) and the 6s orbital of pt ((3)D). (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

The British Virgin Islands national integrated development strategy

Includes bibliography

Surfactant-cosurfactant interactions and process parameters involved in the formulation of stable and small droplet-sized benznidazole-loaded soybean O/W emulsions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A new sampling strategy for the Shewhart control chart monitoring a process with wandering mean

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Development of albendazole sulfoxide-loaded Eudragit microparticles: A potential strategy to improve the drug bioavailability

Albendazole sulfoxide (ABZSO), a broad spectrum anthelmintic drug extensively used in veterinary medicine, exhibits a low and erratic bioavailability due to its poor solubility in biological fluids. The aims of this study were the development, physicochemical characterization, and in vitro release profile evaluation of ABZSO-loaded Eudragit RS PO (R) microparticles (MPs) in order to improve the rate of dissolution and the dissolved percentage of the drug in pH 7.4. MPs were successfully obtained by the emulsification/solvent evaporation method, achieving entrapment efficiency and process yield of about 60% and mean size of 254 nm. The in vitro release profile study showed that dissolution of ABZSO followed a pseudo-second order kinetics and MPs were able to increase significantly (p < 0.05) the rate of dissolution of ABZSO compared to the micronized and non-micronized free drug, what could lead to an improvement in bioavailability and, consequently, in the antiparasitic activity. (C) 2011 The Society of Powder Technology Japan. Published by Elsevier B.V. and The Society of Powder Technology Japan. All rights reserved.

Strategy and model building in the fourth dimension: a null model for genotype × age interaction as a Gaussian stationary stochastic process

Abstract Background Using univariate and multivariate variance components linkage analysis methods, we studied possible genotype × age interaction in cardiovascular phenotypes related to the aging process from the Framingham Heart Study. Results We found evidence for genotype × age interaction for fasting glucose and systolic blood pressure. Conclusions There is polygenic genotype × age interaction for fasting glucose and systolic blood pressure and quantitative trait locus × age interaction for a linkage signal for systolic blood pressure phenotypes located on chromosome 17 at 67 cM.