Repositioning of Anti-parasitic Drugs in Cyclodextrin Inclusion Complexes for Treatment of Triple-Negative Breast Cancer

Drug repositioning refers to the identification of new therapeutic indications for drugs already approved. Albendazole and ricobendazole have been used as anti-parasitic drugs for many years; their therapeutic action is based on the inhibition of microtubule formation. Therefore, the study of their properties as antitumor compounds and the design of an appropriate formulation for cancer therapy is an interesting issue to investigate. The selected compounds are poorly soluble in water, and consequently, they have low and erratic bioavailability. In order to improve their biopharmaceutics properties, several formulations employing cyclodextrin inclusion complexes were developed. To carefully evaluate the in vitro and in vivo antitumor activity of these drugs and their complexes, several studies were performed on a breast cancer cell line (4T1) and BALB/c mice. In vitro studies showed that albendazole presented improved antitumor activity compared with ricobendazole. Furthermore, albendazole:citrate-β-cyclodextrin complex decreased significantly 4T1 cell growth both in in vitro and in vivo experiments. Thus, new formulations for anti-parasitic drugs could help to reposition them for new therapeutic indications, offering safer and more effective treatments by using a well-known drug.Fil: Priotti, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Baglioni, María Virginia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: García, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Rico, Maria Jose. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Leonardi, Darío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Lamas, Maria Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Menacho Márquez, Mauricio Ariel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario; Argentin

Potential effect of chloroquine and propranolol combination to treat colorectal and triple-negative breast cancers

Drug repositioning explores the reuse of non-cancer drugs to treat tumors. In this work, we evaluated the effect of the combination of chloroquine and propranolol on colorectal and triple-negative breast cancers. Using as in vitro models the colorectal cancer cell lines HCT116, HT29, and CT26, and as triple-negative breast cancer models the 4T1, M-406, and MDA-MB-231 cell lines, we evaluated the effect of the drugs combination on the viability, apoptosis, clonogenicity, and cellular migratory capacity. To explore the in vivo effects of the combination on tumor growth and metastasis development we employed graft models in BALB/c, nude, and CBi mice. In vitro studies showed that combined treatment decreased cell viability in a dose-dependent manner and increased apoptosis. Also, we demonstrated that these drugs act synergically and that it affects clonogenicity and migration. In vivo studies indicated that this drug combination was effective on colorectal models but only partially on breast cancer. These results contributed to the search for new and safe treatments for colorectal and triple-negative carcinomas.Fil: Anselmino, L. E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Inmunología Clinica y Experimental de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Inmunología Clinica y Experimental de Rosario; ArgentinaFil: Baglioni, María Virginia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Reynoso, G.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Rozados, Viviana Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Scharovsky, Olga Graciela. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Rico, Maria Jose. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Menacho Márquez, Mauricio Ariel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Inmunología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentin

Isoprenylcysteine carboxy methyltransferase (ICMT) is associated with tumor aggressiveness and its expression is controlled by the p53 tumor suppressor

Isoprenyl cysteine carboxyl methyltransferase (ICMT) plays a key role in post-translational regulation of prenylated proteins. On the basis of previous results, we hypothesized that the p53 pathway and ICMT expression may be linked in cancer cells. Here, we studied whether WT p53 and cancer-associated p53 point mutants regulate ICMT levels and whether ICMT overexpression affects tumor progression. Studying the effect of p53 variants on ICMT mRNA and protein levels in cancer cells, we found that WT p53 and p53 mutants differentially affect ICMT expression, indicating that p53 status influences ICMT levels in tumors. To investigate the underlying mechanisms, we constructed ICMT?luciferase reporters and found that WT p53 represses ICMT transcription. In contrast, p53 mutants showed a positive effect on ICMT expression. Promoter truncation analyses pinpointed the repressive effect of WT p53 to the 209 and 14 region on the ICMT promoter, and ChIP assays indicated that WT p53 is recruited to this region. Instead, a different promoter region was identified as responsible for the mutant p53 effect. Studying the effect of ICMT overexpression on tumor-associated phenotypes in vitro and in vivo, and analyzing breast and lung cancer databases, we identified a correlation between p53 status and ICMT expression in breast and lung cancers. Moreover, we observed that ICMT overexpression is correlated with negative clinical outcomes. Our work unveils a link between postprenylation protein processing and the p53 pathway, indicating that the functional interplay between WT and mutant p53 alters ICMT levels, thereby affecting tumor aggressiveness.Fil: Borini Etichetti, Carla Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Di Benedetto, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Rossi, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Baglioni, María Virginia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Bicciato, Silvio. Università di Modena e Reggio Emilia; ItaliaFil: Del Sal, Giannino. Laboratorio Nazionale del Consorzio Interuniversitario delle Biotecnologie Area di Ricerca; Italia. Università degli Studi di Trieste; ItaliaFil: Menacho Márquez, Mauricio Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario; ArgentinaFil: Girardini Brovelli, Javier Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

Losartan improves the therapeutic effect of metronomic cyclophosphamide in triple negative mammary cancer models

Metronomic chemotherapy refers to the minimum biologically effective doses of a chemotherapy agent given as a continuous regimen without extended rest periods. Drug repurposing is defined as the use of an already known drug for a new medical indication, different from the original one. In oncology the combination of these two therapeutic approaches is called “Metronomics”. The aim of this work is to evaluate the therapeutic effect of cyclophosphamide in a metronomic schedule in combination with the repurposed drug losartan in two genetically different mice models of triple negative breast cancer. Our findings showed that adding losartan to metronomic cyclophosphamide significantly improved the therapeutic outcome. In both models the combined treatment increased the mice's survival without sings of toxicity. Moreover, we elucidated some of the mechanisms of action involved, which include a decrease of intratumor hypoxia, stimulation of the immune response and remodeling of the tumor microenvironment. The remarkable therapeutic effect, the lack of toxicity, the low cost of the drugs and its oral administration, strongly suggest its translation to the clinical setting in the near future.Fil: Mainetti, Leandro Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Rico, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Kaufman, Cintia Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Grillo, Monica Carolina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Guercetti, Julian. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Baglioni, María Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: del Giúdice, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Capitani, María Celeste. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Fusini, Matías. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Rozados, Viviana Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Scharovsky, Olga Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Metronomics Global Health Initiative; Franci

Reposicionamiento de drogas para el tratamiento del cáncer. Nuevos usos para drogas conocidas

Investigación BásicaSegún estimaciones realizadas por la IARC (International Association of Cancer Registries), Argentina se encuentra dentro del rango de países con una incidencia de cáncer media-alta, siendo el cáncer de mama el de mayor incidencia en mujeres. Se considera al cáncer de mama como una enfermedad heterogénea ya que no todos los tumores de mama tienen un comportamiento biológico similar y no todas las pacientes responden de la misma forma a las terapias. El cáncer de mama triple negativo (TNBC) representa del 12-17% de los tumores de mama, pero es responsable de un alto porcentaje de muertes debido a su agresividad. Afecta principalmente a mujeres jóvenes y es difícil de tratar ya que existen pocas opciones de tratamiento eficaces dadas sus características moleculares. Dentro de las opciones de tratamiento que se utilizan actualmente para TNBC se encuentran la cirugía combinada con quimioterapia adyuvante y/o neoadyuvante y radioterapia. En general, el tratamiento del cáncer se basa en estrategias de control local y sistémico, pero los pacientes oncológicos se encuentran expuestos a los severos efectos tóxicos que generan. A su vez, el desarrollo de nuevos fármacos oncológicos es uno de los grandes desafíos de la medicina moderna, ya que la mayoría de los potenciales fármacos antitumorales suele fracasar en los ensayos clínicos y no logran llegar al mercado; además, los tratamientos más efectivos y novedosos poseen un alto precio que los hace inaccesibles para los pacientes oncológicos de países de medianos y bajos recursos. Todo esto ha despertado un interés en la búsqueda de alternativas más costeables y menos tóxicas. La estrategia conocida como “reposicionamiento de fármacos” consiste en estudiar medicamentos existentes en el mercado e indicados para enfermedades distintas al cáncer, que podrían tener un efecto antitumoral. Una vez descubierto el efecto potencial contra el cáncer, se pueden iniciar los ensayos clínicos en pacientes, acortándose el tiempo y el costo final al público ya que estos medicamentos se encuentran disponibles como genéricos. Actualmente existe un proyecto llamado reposicionamiento de drogas en oncología (ReDO, del inglés Repurposing Drugs in Oncology) donde se han descripto más de 200 medicamentos que podrían reposicionarse en distintos tipos de cáncer ya que han mostrado efecto antitumoral en estudios in vitro, in vivo o en humanos, donde se ha visto que algunos de ellos administrados en combinación con quimioterapéuticos convencionales, han logrado mejorar la eficacia del tratamiento. En este trabajo se evaluó in vitro el efecto antitumoral de los fármacos en reposicionamiento metformina, propranolol, cloroquina, DHEA, orlistat, doxiciclina y albendazol. En primer lugar, sobre diferentes líneas celulares de TNBC, se realizó un screening del efecto de estos fármacos sobre la proliferación celular para seleccionar el/los fármacos más efectivos. Luego se evaluó el efecto de los fármacos elegidos, sobre diferentes procesos implicados en el desarrollo de TNBC y metástasis pulmonares (clonogenicidad, apoptosis, migración, invasión). A partir de los resultados obtenidos in vitro, con las combinaciones de fármacos más efectivas se evaluó, en modelos inmunocompetentes de TNBC, el efecto de los tratamientos sobre la velocidad de crecimiento tumoral, la supervivencia de los animales y el desarrollo de metástasis pulmonares, analizando el efecto de los tratamientos sobre la respuesta inmune y el contenido de células madre tumorales, terminando por caracterizar el efecto del tratamiento sobre los diferentes pasos que conducen a las metástasis pulmonares y evaluando su efecto como terapia adyuvante. Los resultados obtenidos constituyen el fundamento experimental que sostiene una propuesta terapéutica novedosa consistente en una combinación de fármacos reposicionados para el tratamiento adyuvante de TNBC, evitando la toxicidad asociada a las quimioterapias convencionales y, a la vez, brindando un tratamiento de bajo costo que resultaría especialmente beneficioso para los sistemas de salud de países de bajos y medianos ingresos.Fil: Baglioni, María Virginia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Carrera de Doctorado en Ciencias Biomédicas. Rosario; Argentin

Isoprenylcysteine carboxy methyltransferase (ICMT) is associated with tumor aggressiveness and its expression is controlled by the p53 tumor suppressor

Isoprenyl cysteine  carboxy methyltransferase (ICMT) plays a key role in posttranslational regulation of prenylated proteins. On the basis of previous results, we hypothesized that the p53 pathway and ICMT expression may be linked in cancer cells. Here, we studied whether wt p53 and cancer-associated p53 point mutants regulate ICMT levels and whether ICMT overexpression affects tumor progression. Studying the effect of p53 variants on ICMT mRNA and protein levels in cancer cells, we found that wt p53 and p53 mutants differentially affect ICMT expression, indicating that p53 status influences ICMT levels in tumors. To investigate the underlying mechanisms, we constructed ICMT-luciferase reporters and found that wt p53 represses ICMT transcription. In contrast, p53 mutants showed a positive effect on ICMT expression. Promoter truncation analyses pinpointed the repressive effect of wt p53 to the -209 and -14 region, on the ICMT promoter, and chromatin immunoprecipitation assays indicated that wt p53 is recruited to this region. Instead, a different promoter region was identfied as responsible for the mutant p53 effect. Studying the effect of ICMT overexpression on tumor-associated phenotypes in vitro and in vivo,  and analyzing breast and lung cancer databases, we identified a correlation between p53 status and ICMT expression in breast and lung cancers. Moreover, we observed that ICMT overexpression is correlated with negative  clinical outcomes. Our work unveils a link between postprenylation protein processing and the p53 pathway, indicating that the functional interplay between wt and mutant p53 alters ICMT levels, thereby affecting tumor aggressiveness

Metformin and propranolol combination prevents cancer progression and metastasis in different breast cancer models

Discovery of new drugs for cancer treatment is an expensive and time-consuming process and the percentage of drugs reaching the clinic remains quite low. Drug repositioning refers to the identification and development of new uses for existing drugs and represents an alternative drug development strategy. In this work, we evaluated the antitumor effect of metronomic treatment with a combination of two repositioned drugs, metformin and propranolol, in triple negative breast cancer models. By in vitro studies with five different breast cancer derived cells, we observed that combined treatment decreased proliferation (P < 0.001), mitochondrial activity (P < 0.001), migration (P < 0.001) and invasion (P < 0.001). In vivo studies in immunocompetent mice confirmed the potential of this combination in reducing tumor growth (P < 0.001) and preventing metastasis (P < 0.05). Taken together our results suggest that metformin plus propranolol combined treatment might be beneficial for triple negative breast cancer control, with no symptoms of toxicity.Fil: Rico, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Baglioni, María Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Bondarenko, Maryna. Aix-Marseille Université; FranciaFil: Laluce, Nahuel Cesatti. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: Rozados, Viviana Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; ArgentinaFil: André, Nicolas. Aix-Marseille Université; Francia. Service d'Hématologie and Oncologie Pédiatrique; Francia. Metronomics Global Health Initiative; FranciaFil: Carré, Manon. Aix-Marseille Université; FranciaFil: Scharovsky, Olga Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentina. Metronomics Global Health Initiative; FranciaFil: Menacho Márquez, Mauricio Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Genetica Experimental; Argentin