In vivo activity in a catalytic antibody-prodrug system: Antibody catalyzed etoposide prodrug activation for selective chemotherapy

Effective chemotherapy remains a key issue for successful cancer treatment in general and neuroblastoma in particular. Here we report a chemotherapeutic strategy based on catalytic antibody-mediated prodrug activation. To study this approach in an animal model of neuroblastoma, we have synthesized prodrugs of etoposide, a drug widely used to treat this cancer in humans. The prodrug incorporates a trigger portion designed to be released by sequential retro-aldol/retro-Michael reactions catalyzed by aldolase antibody 38C2. This unique prodrug was greater than 102-fold less toxic than etoposide itself in in vitro assays against the NXS2 neuroblastoma cell line. Drug activity was restored after activation by antibody 38C2. Proof of principle for local antibody-catalyzed prodrug activation in vivo was established in a syngeneic model of murine neuroblastoma. Mice with established 100-mm3 s.c. tumors who received one intratumoral injection of antibody 38C2 followed by systemic i.p. injections with the etoposide prodrug showed a 75% reduction in s.c. tumor growth. In contrast, injection of either antibody or prodrug alone had no antitumor effect. Systemic injections of etoposide at the maximum tolerated dose were significantly less effective than the intratumoral antibody 38C2 and systemic etoposide prodrug combination. Significantly, mice treated with the prodrug at 30-fold the maximum tolerated dose of etoposide showed no signs of prodrug toxicity, indicating that the prodrug is not activated by endogenous enzymes. These results suggest that this strategy may provide a new and potentially nonimmunogenic approach for targeted cancer chemotherapy.

Enhanced antitumor efficacy of a herpes simplex virus mutant isolated by genetic selection in cancer cells

Replication-competent, attenuated herpes simplex virus-1 (HSV-1) derivatives that contain engineered mutations into the viral γ34.5 virulence gene have been used as oncolytic agents. However, as attenuated mutants often grow poorly, they may not completely destroy some tumors and surviving cancer cells simply regrow. Thus, although HSV-1 γ34.5 mutants can reduce the growth of human tumor xenografts in mice and have passed phase I safety studies, their efficacy is limited because they replicate poorly in many human tumor cells. Previously, we selected for a γ34.5 deletion mutant variant that regained the ability to replicate efficiently in tumor cells. Although this virus contains an extragenic suppressor mutation that confers enhanced growth in tumor cells, it remains attenuated. Here, we demonstrate that the suppressor virus replicates to greater levels in prostate carcinoma cells and, importantly, is a more potent inhibitor of tumor growth in an animal model of human prostate cancer than the γ34.5 parent virus. Thus, genetic selection in cancer cells can be used as a tool to enhance the antitumor activity of a replication-competent virus. The increased therapeutic potency of this oncolytic virus may be useful in the treatment of a wide variety of cancers.

Maspin acts at the cell membrane to inhibit invasion and motility of mammary and prostatic cancer cells.

Maspin, a novel serine protease inhibitor (serpin), inhibits tumor invasion and metastasis of mammary carcinoma. We show here that recombinant maspin protein blocks the motility of these carcinoma cells in culture over 12 h, as demonstrated by time-lapse video microscopy. Lamellopodia are withdrawn but ruffling continues. Both exogenous recombinant maspin and maspin expressed by tumor transfectants exhibit inhibitory effects on cell motility and cell invasion as shown in modified Boyden chamber assays. In addition, three prostatic cancer cell lines treated with recombinant maspin exhibited similar inhibition of both invasion and motility, suggesting a similar mode of maspin action in these two glandular epithelial cancers. When mammary carcinoma cells were treated with recombinant maspin, the protein was shown by immunostaining to bind specifically to the cell surface, suggesting that maspin activity is membrane associated. When pretreated with antimaspin antibody, maspin loses its inhibitory effects on both invasion and motility. However, when maspin is added to these cells preceding antibody treatment, the activity of maspin is no longer inhibited by subsequent addition of the antibody. It is concluded therefore that the inhibition of invasion and motility by maspin is initially localized to the cell surface.

Cytotoxic analogs of luteinizing hormone-releasing hormone containing doxorubicin or 2-pyrrolinodoxorubicin, a derivative 500-1000 times more potent.

Doxorubicin (DOX) and its daunosamine-modified derivative, 2-pyrrolino-DOX, which is 500-1000 times more active than DOX, were incorporated into agonistic and antagonistic analogs of luteinizing hormone-releasing hormone (LH-RH). The conjugation of DOX with LH-RH analogs was performed by using N-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-DOX-14-O-hemiglutarate, a dicarboxylic acid ester derivative of DOX. Coupling this derivative covalently to the epsilon-amino group of the D-Lys side chain of agonist [D-Lys6]LH-RH or antagonistic analog AC-D-Nal(2)-D-Phe(4Cl)-D-Pal(3)-Ser-Tyr-D-Lys-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH 2 [where Nal(2) = 3-(2-naphthyl)alanine, Pal(3) = 3-(3-pyridyl)alanine, and Phe(4CI) = 4-chlorophenylalanine] was followed by the removal of the 9-fluorenylmethoxycarbonyl protective group to yield cytotoxic derivatives of LH-RH analogs containing DOX. From these DOX containing LH-RH hybrids, intensely potent analogs with daunosamine-modified derivatives of DOX can be readily formed. Thus, cytotoxic LH-RH agonist containing DOX (AN-152) can be converted in a 66% yield by a reaction with a 30-fold excess of 4-iodobutyraldehyde in N,N-dimethylformamide into a derivative having 2-pyrrolino-DOX (AN-207). Hybrid molecules AN-152 and AN-207 fully preserve the cytotoxic activity of their radicals, DOX or 2-pyrrolino-DOX, respectively, in vitro, and also retain the high binding affinity of the peptide hormone portion of the conjugates to rat pituitary receptors for LH-RH. These highly potent cytotoxic analogs of LH-RH were designed as targeted anti-cancer agents for the treatment of various tumors that possess receptors for the carrier peptide. Initial in vivo studies show that the hybrid molecules are much less toxic than the respective cytotoxic radicals incorporated and significantly more active in inhibiting tumor growth.

Treatment of a human breast cancer xenograft with an adenovirus vector containing an interferon gene results in rapid regression due to viral oncolysis and gene therapy.

Treatment of a human breast cancer cell line (MDA-MB-435) in nude mice with a recombinant adenovirus containing the human interferon (IFN) consensus gene, IFN-con1 (ad5/IFN), resulted in tumor regression in 100% of the animals. Tumor regression occurred when virus was injected either within 24 hr of tumor cell implantation or with established tumors. However, regression of the tumor was also observed in controls in which either the wild-type virus or a recombinant virus containing the luciferase gene was used, although tumor growth was not completely suppressed. Tumor regression was accompanied by a decrease in p53 expression. Two other tumors, the human myelogenous leukemic cell line K562 and the hamster melanoma tumor RPMI 1846, also responded to treatment but only with ad5/IFN. In the case of K562 tumors, there was complete regression of the tumor, and tumors derived from RPMI 1846 showed partial regression. We propose that the complete regression of the breast cancer with the recombinant virus ad5/IFN was the result of two events: viral oncolysis in which tumor cells are being selectively lysed by the replication-competent virus and the enhanced effect of expression of the IFN-con1 gene. K562 and RPMI 1846 tumors regressed only as a result of IFN gene therapy. This was confirmed by in vitro analysis. Our results indicate that a combination of viral oncolysis with a virus of low pathogenicity, itself resistant to the effects of IFN and IFN gene therapy, might be a fruitful approach to the treatment of a variety of different tumors, in particular breast cancers.

Endogenous c-src as a determinant of the tumorigenicity of src oncogenes.

We have compared the tumorigenicity of two src oncogenes, v-src and c-src(527), whose respective protein products pp60v-src and pp60c-src(527) show a different spectrum of amino acid substitutions vis-à-vis the c-src protooncogene-encoded product pp60c-src. Whereas the extent of primary tumor growth induced by c-src(527) was quite similar in the two chicken lines tested, the extent of v-src-induced tumor growth showed a marked line dependence. As examined with a line of chickens that shows immune-mediated regression of v-src-induced tumors, a weaker tumor immunity, as correlated with a greater level of primary tumor growth, resulted from inoculation of c-src(527) DNA than of v-src DNA. These observations indicated that the v-src-specific amino acid substitutions define a major tumor antigenicity. That a separate src-associated antigenicity is also targetable by the tumor immune response followed from the finding that the level of protective immunity against the growth of c-src(527) DNA-induced tumors was augmented under conditions of the prior regression of v-src DNA-induced tumors. As this latter antigenicity may include one or more c-src(527)-encoded peptides that are equivalent to c-src-encoded self peptides, these observations suggest that a host tolerance to pp60c-src can be broken so as to permit a tumor immune response based on recognition of self peptides of pp60c-src(527).

Human neoplasms elicit multiple specific immune responses in the autologous host.

Expression of cDNA libraries from human melanoma, renal cancer, astrocytoma, and Hodgkin disease in Escherichia coli and screening for clones reactive with high-titer IgG antibodies in autologous patient serum lead to the discovery of at least four antigens with a restricted expression pattern in each tumor. Besides antigens known to elicit T-cell responses, such as MAGE-1 and tyrosinase, numerous additional antigens that were overexpressed or specifically expressed in tumors of the same type were identified. Sequence analyses suggest that many of these molecules, besides being the target of a specific immune response, might be of relevance for tumor growth. Antibodies to a given antigen were usually confined to patients with the same tumor type. The unexpected frequency of human tumor antigens, which can be readily defined at the molecular level by the serological analysis of autologous tumor cDNA expression cloning, indicates that human neoplasms elicit multiple specific immune responses in the autologous host and provides diagnostic and therapeutic approaches to human cancer.

Investigação do papel de SIGIRR/IL-1R8 no crosstalk entre células tumorais e o infiltrado leucocitário

Células tumorais desenvolvem diversas estratégias para escapar da identificação e eliminação pelo sistema imune. Dessa forma, a investigação dos mecanismos envolvidos na comunicação celular no microambiente tumoral e na desregulação local do sistema imune é crítica para uma melhor compreensão da progressão da doença e para o desenvolvimento de alternativas terapêuticas mais eficazes. Nós aqui demonstramos que SIGIRR/IL-1R8, um importante regulador negativo de receptores de Interleucina-1 (ILRs) e receptores do tipo Toll (TLRs), apresenta expressão aumentada em uma linhagem celular epitelial mamária transformada pela superexpressão do oncogene HER2 e em tumores primários de mama, e promove o crescimento tumoral e metástase através da modulação da inflamação associada ao câncer e da atenuação da resposta imune antitumoral. Observamos que IL-1R8 tem sua expressão correlacionada com HER2 em tecidos mamários e sua alta expressão é fator de pior prognóstico em câncer de mama de baixo grau. Notavelmente, níveis aumentados de IL-1R8 foram observados especialmente nos subtipos HER2+ e Luminais de tumores de mama, e sua expressão aumentada em células epiteliais de mama transformadas por HER2 diminui a ativação da via de NF-κB e a expressão de diferentes citocinas pro-inflamatórias (IL-6, IL-8, TNF, CSF2, CSF3 e IFN-β1). Meio condicionado de células transformadas por HER2, mas não de variantes celulares com o gene IL-1R8 silenciado, induz a polarização de macrófagos para o fenótipo M2 e inibe a ativação de células NK. Em um modelo murino transgênico de tumorigênese espontânea mediada por HER2, MMTV-neu, verificamos que a deficiência de IL-1R8 (IL-1R8-/-neu) retardou o aparecimento de tumores e reduziu a incidência, a carga tumoral e a disseminação metastática. Contudo, não foram observadas diferenças significativas no crescimento tumoral quando animais IL-1R8-/-neu receberam medula óssea de animais IL-1R8+/+, confirmando um papel importante da expressão de IL-1R8 em células não hematopoiéticas na tumorigênese da mama. Tumores IL-1R8+/+neu apresentaram maiores níveis de citocinas pró-inflamatórias como IL-1β e VEGF, e menores níveis da citocina imunomodulatória IFN-γ. Além disso, tumores que expressavam IL-1R8 apresentaram menor infiltrado de células NK maduras, células dendríticas (DCs) e linfócitos T-CD8+ e um maior infiltrado de macrófagos M2 e linfócitos T-CD4+. Coletivamente, esses resultados indicam que a expressão de IL-1R8 em tumores de mama pode representar um novo mecanismo de escape da resposta imune e suportam IL-1R8 como potencial alvo terapêutico.

Comportamento de Salmonella em ovo em pó em função da atividade de água (Aa) do binômio tempo x temperatura de armazenamento

Salmonella sp. é um dos principais microrganismos causadores de surtos de enfermidades transmitidas por alimentos associados ao consumo de ovos e de alimentos formulados com este ingrediente. Ovos desidratados são largamente utilizados pelas indústrias de alimentos, por oferecer maior praticidade e maior padronização em relação ao produto \"in natura\". Apesar do processo tecnológico de desidratação do ovo incluir uma etapa de pasteurização, existe um risco de haver microrganismos sobreviventes, já que a pasteurização é feita em temperatura branda. Além disso, a pasteurização pode destruir os fatores intrínsecos antimicrobianos presentes na clara, possibilitando a multiplicação de microrganismos que sobreviveram ao processo de pasteurização ou que contaminaram o produto após a pasteurização. O controle da Aa do produto desidratado e o tempo de armazenamento são, portanto, fatores fundamentais para o controle da multiplicação de microrganismos indesejáveis. Nesse estudo, avaliou-se a cinética de multiplicação de Salmonella experimentalmente adicionada a ovo em pó Aa ajustada para 0,4, 0,6, 0,8 e 0,9, durante o armazenamento em quatro temperaturas: 8°C, 15°C, 25°C e 35°C. Os resultados indicaram que S. Enteritidis é capaz de sobreviver por longo tempo (pelo menos 56 dias) em ovo em pó com Aa próximo de 0,4 quando armazenado a 8°C, 15° e a 25°C. Essa sobrevivência é menor (até 28 dias) quando o armazenamento é feito a 35°C. No ovo em pó com Aa em tomo de 0,6 ou 0,8, S. Enteritidis sobrevive por menos tempo do que no produto com Aa de cerca de 0,4, independentemente da temperatura de armazenamento. No produto com Aa de cerca de 0,9, há grande multiplicação de S. Enteritidis quando o armazenamento é feito a 15°C, 25°C ou 35°C. Nesse produto, o armazenamento a 8°C impede a multiplicação do patógeno. Verificou-se também que Salmonella Radar, resistente a diversos antibióticos, apresentou o mesmo comportamento que S. Enteritidis nas amostras de ovo estudadas.

Avaliação na linhagem endotelial tEnd dos efeitos diretos da transferência gênica de IFNbeta e p19arf e efeitos parácrinos mediados pela linhagem B16 transduzida pelos mesmos vetores adenovirais

A vascularização tem um papel central na progressão tumoral e representa um alvo terapêutico de grande interesse. A inibição da angiogênese tem potencial de retardar a progressão tumoral e inibir metástase. Em decorrência disto, terapias anti-angiogênicas têm demonstrado ser promissora no controle do crescimento tumoral. Segundo a literatura, interferon-? (IFN?, ativador do sistema imune inato e adaptativo) e p19Arf (supressor de tumor e parceiro funcional de p53), quando estudados individualmente, alteram a vasculatura tumoral. Nosso grupo construiu e utilizou vetores adenovirais recombinantes portadores dos cDNAs de INFbeta e p19Arf e observou que a transferência desta combinação de genes induziu morte celular e diminuiu progressão tumoral, resultados foram observados em modelos murinos de melanoma B16 de terapia genica in situ, vacina profilática e vacina terapêutica. Neste trabalho, exploramos a ideia que a combinação dos vetores adenovirais portadores de INFbeta e p19Arf proporcionam efeitos anti-angiogênicos através de seu impacto em células endoteliais. Para averiguarmos essa hipótese, células endoteliais murinas (tEnd) foram transduzidas com os vetores adenovirais, revelando que o vetor Ad-p19 confere inibição da proliferação, formação de tubos, migração e induz aumento na expressão de genes relacionados a via de p53 e morte celular. O vetor Ad-IFNbeta sozinho ou adicionado em combinação com Ad-p19, não teve impacto significante nestes ensaios. Alternativamente, a influencia indireta, ou parácrina, nas células tEnd cultivadas juntamente com as células B16 transduzidas com os vetores adenovirais também foi investigada. Quando as células B16 foram transduzidas com Ad-IFNbeta ou a co-transdução Ad-IFNbeta+Ad-p19 em co-cultura com a linhagem tEnd, houve inibição da proliferação. Não observamos efeito inibitório na tEnd da co-cultura quando as células da B16 foram transduzidas somente com Ad-p19. Seguindo o ensaio de co-cultura, produzimos meio condicionado da B16 transduzida com os vetores e aplicamos esses meios nas células tEnd. Observamos que Ad-IFN, sozinho ou em combinação com Ad-19, diminuiu a viabilidade, proliferação e levou a morte das células tEnd. Neste trabalho, constamos que inibição de células endoteliais pode ser realizada por transdução direta com Ad-19 ou quando estas células são expostas ao ambiente modulado por células tumorais transduzidas com o vetor Ad-IFNbeta. Mesmo que a transferência gênica de ambos IFNbeta e p19Arf não demonstrou ser uma abordagem superior à aplicação dos genes isolados, observamos que nossa abordagem pode ter um impacto importante na inibição da angiogênese pelas células endoteliais

Efeitos do treinamento de força no músculo esquelético em ratos com caquexia induzida pelo câncer

A ausência de terapias eficazes para a caquexia permanece como um problema central para o tratamento do câncer no mundo. Em contrapartida, o treinamento de força (i.e. também conhecido como treinamento resistido) tem sido amplamente utilizado como uma estratégia não farmacológica anticatabólica, prevenindo a perda da massa e da função da musculatura esquelética. Entretanto, o papel terapêutico do treinamento de força na caquexia do câncer permanece apenas especulativo. Portanto, nesse estudo avaliamos se o treinamento de força poderia atenuar a perda da massa e da função da musculatura esquelética em um severo modelo de caquexia do câncer em ratos. Para isso, ratos machos da linhagem Wistar foram randomizados em quatro grupos experimentais: 1) ratos sedentários injetados com solução salina na medula óssea (Controle); 2) ratos injetados com solução salina na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Controle + T); 3) ratos sedentários injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea (Tumor); e 4) ratos injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Tumor + T). Foram avaliados a massa e a área de secção transversa da musculatura esquelética, marcadores de disfunção metabólica e do turnover proteico, a função da musculatura esquelética in vivo e ex vivo, o consumo alimentar, o crescimento tumoral e a sobrevida dos grupos experimentais com tumor. O grupo Tumor apresentou atrofia muscular após quinze dias da injeção das células tumorais como pode ser observado pela redução na massa dos músculos Plantaris (- 20,5%) e EDL (-20%). A atrofia no músculo EDL foi confirmada por análises histológicas, demonstrando uma redução de 43,8% na área de secção transversa. Embora o treinamento de força tenha aumentado o conteúdo proteico da lactato desidrogenase e revertido totalmente o conteúdo da forma fosforilada de 4EBP-1 (i.e. repressor da transcrição de mRNA), ele não atuou na morfologia da musculatura esquelética nos animais com tumor. Além disso, o treinamento de força não atenuou a perda de função da musculatura esquelética, a anorexia, o crescimento tumoral ou a taxa de mortalidade. Contudo, a força muscular, avaliada pelo teste de 1RM, apresentou uma correlação negativa com a sobrevida dos animais (p = 0,02), sugerindo que a perda de força prediz a mortalidade nesse modelo experimental de caquexia do câncer. Em suma, a injeção de células do tumor Walker 256 na medula óssea induz caquexia do câncer em ratos. O treinamento de força não foi eficaz em atenuar a perda de massa e função da musculatura esquelética nesse modelo. Entretanto, a força muscular prediz a sobrevida dos animais, sugerindo que novos estudos são necessários para elucidar o possível efeito terapêutico do treinamento de força para atenuar a caquexia do câncer e a progressão tumoral

Efficient in vivo antitumor effect of an immunotoxin based on ribotoxin α-sarcin in nude mice bearing human colorectal cancer xenografts

Tagging of RNases, such as the ribotoxin α-sarcin, with the variable domains of antibodies directed to surface antigens that are selectively expressed on tumor cells endows cellular specificity to their cytotoxic action. A recombinant single-chain immunotoxin based on the ribotoxin α-sarcin (IMTXA33αS), produced in the generally regarded as safe (GRAS) yeast Pichia pastoris, has been recently described as a promising candidate for the treatment of colorectal cancer cells expressing the glycoprotein A33 (GPA33) antigen, due to its high specific and effective cytotoxic effect on in vitro assays against targeted cells. Here we report the in vivo antitumor effectiveness of this immunotoxin on nude mice bearing GPA33-positive human colon cancer xenografts. Two sets of independent assays were performed, including three experimental groups: control (PBS) and treatment with two different doses of immunotoxin (50 or 100 μg/ injection) (n = 8). Intraperitoneal administration of IMTXA33αS resulted in significant dose-dependent tumor growth inhibition. In addition, the remaining tumors excised from immunotoxin-treated mice showed absence of the GPA33 antigen and a clear inhibition of angiogenesis and proliferative capacity. No signs of immunotoxin-induced pathological changes were observed from specimens tissues.Overall these results show efficient and selective cytotoxic action on tumor xenografts, combined with the lack of severe side effects, suggesting that IMTXA33αS is a potential therapeutic agent against colorectal cancer.

Ação sinérgica entre terapia fotodinâmica e terapia hipertérmica utilizando nanobarras de ouro

Estudos com tratamento hipertérmico de tumores utilizando nanopartículas metálicas têm sido realizados durante as últimas décadas e mostram resultados bons quanto à remissão de tumores, por vezes chegando à cura completa. O mesmo acontece em relação aos tratamentos baseados em ação fotodinâmica de fotossensibilizadores. Tratamentos aliando a terapia hipertérmica com nanopartículas de ouro e a terapia fotodinâmica com diversos fotossensibilizadores tem efeito sinérgico e apresenta excelente potencial terapêutico, em que pese serem necessários mais estudos para que uma nova terapia conjunta possa ser implementada. A proposta deste trabalho foi investigar esse efeito sinérgico utilizando nanobastões de ouro complexados com fotossensibilizadores. Após a síntese dos nanobastões pelo método de seeding, a eficácia do tratamento fotodinâmico e da terapia hipertérmica, separadamente, foi investigada. A metodologia do recobrimento dos nanobastões por fotossensibilizador, em um primeiro momento, não logrou êxito com a porfirina, porém com a ftalocianina tetracarboxilada se mostrou mais eficaz. A taxa de fotodegradação da ftalocianina em solução foi investigada como parâmetro para a eficiência em geração de oxigênio singlete. Após centrifugação e lavagem das nanopartículas, no entanto, evidenciou-se por espectrofotometria que o fotossensibilizador não permaneceu aderido aos nanobastões. Em um segundo momento, optamos por recobrir os nanobastões por porfirinas tetrassulfonadas, com ou sem grupamentos metil-glucamina. Após o processo de recobrimento, essas ftalocianinas formaram complexos iônicos com o CTAB que recobre os nanobastões. Os complexos nanobastões-ftalocianinas foram analisados por microscopia eletrônica de transmissão e as taxas de geração de oxigênio singlete e de radical hidroxil foram investigadas. Além disso, foram utilizadas para testes in vivo e in vitro com células de melanoma melanótico (B16F10) ou amelanótico (B16G4F). As células tumorais em cultura ou os tumores em camundongos C57BL6 foram irradiados com luz em 635 nm e os tumores foram observados por 15 dias após o tratamento. Houve evidente aumento na geração de oxigênio singlete por ambos fotossensibilizadores, e maior geração de radicais livres por parte do fotossensibilizador metilglucaminado. O oposto ocorre com o fotossensibilizador sem metilglucamina. Houve, também, moderada citotoxicidade no escuro quando células foram incubadas com nanopartículas recobertas por ftalocianinas ou não. Quando ativados pela luz, os complexos ftalocianinas-nanobastões desencadearam um aumento de 5ºC no meio de cultura das células, e a morte celular observada foi extensa (91% para a linhagem B16G4F e 95% para a linhagem B16F10). Tanto os resultados in vitro quanto os in vivo indicam que as propriedades das ftalocianinas testadas são melhoradas significativamente quando elas estão complexadas aos nanobastões. Este é um estudo pioneiro por utilizar duas porfirinas tetrassulfonadas específicas e por utilizar o mesmo comprimento de onda para a ativação dos fotossensibilizadores e nanobastões.

Modulation allostérique du récepteur FP dans le cancer colorectal

Les prostaglandines modulent d’importants rôles physiologiques. Elles sont aussi impliquées dans le développement d’une variété de conditions pathologiques telles l’inflammation, la douleur et le cancer. La prostaglandine PGF2α et son récepteur (récepteur FP) se trouvent impliqué dans la modulation de nombreuses pathologies tels lors de l’accouchement préterme et le cancer colorectal. Récemment, nous avons fait partie d’un groupe de recherche ayant développé des modulateurs allostériques du récepteur FP. Dans une première étude, l’action du PGF2α sur le déclenchement des contractions myométriales a été évaluée, car peu d’information est connue sur la signalisation de cette prostaglandine lors de l’accouchement. Ainsi, nous avons utilisé un peptidomimétique de la deuxième boucle extracellulaire, dénommée PDC113.824. Nos résultats ont démontré que le PDC113.824 permettait de retarder la mise bas chez des souris gestantes, mais agissait de manière différente sur les multiples voies de signalisation de la PGF2α. Ainsi, le PDC113.824 inhibait la voie RhoA-ROCK, dépendante de l’activation de la protéine Gα12 par le. Les protéines RhoA-ROCK sont des acteurs clés dans le remodelage du cytosquelette d’actine et des contractions myométriales lors de l’accouchement. De plus, le PDC113.824 en présence de PGF2α agit comme un modulateur positif sur la voie dépendante de l’activation de la protéine Gαq. Le PDC113.824 serait donc un modulateur allostérique non compétitif possédant des actions à la fois de modulateurs positifs et négatifs sur la signalisation du récepteur FP Dans une seconde étude, des analogues du PDC113.824 ont été conçus et analysés dans un second modèle pathologique, le cancer colorectal. Ce cancer possède de hauts niveaux de récepteur FP. Nous avons donc étudié le rôle du récepteur FP dans le développement et la progression du cancer colorectal et l’effet de modulateurs allostériques. Il est généralement accepté que dans le cancer colorectal, la prostaglandine PGE2 permet la croissance et l’invasion tumorale, ainsi que l’angiogenèse. Toutefois, peu d’informations sont connues sur le rôle du PGF2α dans le cancer colorectal. C’est dans ce contexte que nous avons décidé d’examiner la contribution de ce récepteur dans la progression du cancer colorectal et cherché à déterminer si la modulation des fonctions du récepteur FP a un impact sur la croissance de tumeurs colorectales. Nos recherches ont révélé que l’activation du récepteur FP permet la migration et la prolifération de plusieurs lignées cellulaires humaines et murines d’adénocarcinomes colorectaux. Dans ce contexte, nos expériences ont démontré que la migration des cellules cancéreuses était dépendante de l’activation de la voie Rho. Nos résultats démontrent qu’en effet, l’activation de RhoA, une petite GTPase clé de la voie Gα12, est inhibée de façon sélective par nos composés. De plus, nos molécules allostériques sont également efficaces pour inhiber la voie de signalisation de la ß-caténine, une protéine impliquée dans la genèse du cancer colorectal. In vivo, le traitement de souris avec un des ces modulateurs a permis une inhibition effective de la croissance tumorale. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent donc que les modulateurs allostériques des récepteurs FP pourraient constituer une nouvelle classe de médicaments utilisés pour le traitement du cancer colorectal.

Investigating the thymopoiesis stimulating property of interleukin-21 in aging mice

La vaccination est largement utilisée pour la génération de lymphocytes T spécifiques contre les tumeurs. Malheureusement, cette stratégie n'est pas adaptée aux personnes âgées car leur thymus régresse avec l'âge conduisant ainsi à une baisse dans la production de cellules T et à l'accumulation de cellules immunitaires âgées ayant des défauts liés à leurs stimulations. Comme il a été démontré auparavant que L’IL-21 est capable d’induire des fonctions thymiques, nous avons émis l’hypothèse que l’injection d’IL-21 à des souris âgées stimulera la thymopoïèse. Nos résultats montrent que l’administration de l’IL-21 augmente le nombre absolu de thymocytes chez les souris âgées et augmente la migration de ces cellules vers la périphérie ou ils contribuent à la diversité du TCR. De plus les cellules T en périphérie expriment un niveau plus élevé de miR181-a, et par conséquent moins de phosphatase comme SHP2, DUSP5/6 qui inhibent le TCR. En vaccinant des souris âgées avec le peptide Trp2, les souris traitées avec l’IL-21 montrent un retard dans la croissance des cellules B16 tumorales. Cette étude montre que l’IL-21 pourrait être utilisé comme stratégie pour le rétablissement du systeme immunitaire chez les personnes âgées.