Investigation of potential anticancer activity of a new heme oxygenase-1 inhibitor in PANC-1 pancreatic cancer cell line

Oksygenaza hemowa-1 (HO-1) jest enzymem, którego nadekspresję odnotowano w wielu typach nowotworów. Dzięki działaniu antyapoptotycznemu, proangiogennemu i przeciwzapalnemu przyczynia się ona do rozwoju i progresji nowotworu. Zwiększoną ekspresję HO-1 odnotowano między innymi w nowotworach trzustki, które cechują się wysoką śmiertelnością wśród pacjentów. Nic więc dziwnego, że enzym ten stał się celem terapeutycznym w leczeniu chorób nowotworowych i innych schorzeń. Na chwilę obecną nie ma odpowiedniej i bezpiecznej terapii bazującej na hamowaniu HO-1. Prace nad nowymi inhibitorami, bardziej specyficznymi niż komercyjnie dostępne metaloporfiryny nadal trwają.Celem pracy było zbadanie wpływu nowego inhibitora aktywności HO-1, SLV11199, wyprodukowanego w ramach wspólnego projektu z firmą Selvita S.A. na komórki nowotworu trzustki PANC-1, charakteryzujące się wysoką ekspresją tego enzymu. Badania in vitro wykazały brak wpływu związku na przeżywalność komórek nowotworowych, aczkolwiek obserwowano spadek tempa proliferacji. Potwierdzono również hamujący efekt SLV11199 na migrację komórek nowotworowych, co związane jest z osłabieniem polimeryzacji aktyny. Ponadto wykazano wzrost stężenia ROS w komórkach po stymulacji inhibitorem. Wskazuje to na zahamowanie aktywności oksygenazy hemowej-1 i zmniejszenie ilości produktów reakcji przez nią katalizowanej, odpowiedzialnych za usuwanie ROS. Dodatkowo inhibicja HO-1 przez SLV11199 powoduje zmniejszenie ekspresji czynników proangiogennych na poziomie mRNA oraz białka, a wykorzystanie mediów kondycjonowanych znad komórek PANC-1 stymulowanych inhibitorem wykazalo obniżone tworzenie tubul przez komórki śródbłonka w teście angiogennym na matriżelu.Podsumowując, przeprowadzone badania wykazały, że inhibitor SLV11199 wpływa hamująco na tempo proliferacji, migrację w komórkach nowotworowych oraz wykazuje działanie antyangiogenne in vitro. W celu rozstrzygnięcia czy badany związek może być potencjalnym lekiem przeciwnowotworowym, należy przeprowadzić więcej badań, w tym badania in vivo, które mogą potwierdzić założoną hipotezę.Heme oxygenase-1 (HO-1) is an enzyme overexpressed in many types of cancer. Thanks to antiapoptotic, proangiogenic and anti-inflammatory effects, it contributes to the development and progression of cancer. For example, increased expression of HO-1 has been reported in pancreatic tumors, which are characterized by high mortality among patients. It is not surprising that this enzyme has become a therapeutic target in the treatment of cancer and other diseases. At the moment, there is no adequate and safe therapy based on inhibition of HO-1. Work on new inhibitors, more specific and safer are still in progress.The aim of the study was to investigate the influence of a new inhibitor of HO-1 activity, SLV11199, on pancreatic cancer cells, characterized by overexpression of this enzyme. In vitro studies showed no effect of the compound on the survival of tumor cells, although the proliferation rate slowed down after stimulation. The experiments also confirmed the inhibitory effect of SLV11199 on the migration of tumor cells, which is related to the weakening of actin polymerization. In addition, an increase in ROS concentration in cells after stimulation with an inhibitor has been demonstrated. This indicates the inhibition of heme oxygenase-1 activity and the reduction of the amount of reaction products catalysed by it, responsible for ROS clearance. In addition, inhibition of HO-1 by SLV11199 reduces the expression of proangiogenic factors on the mRNA and protein levels.In conclusion, the conducted studies have shown that the SLV11199 inhibitor has an inhibitory effect on the proliferation rate, the expression of proangiogenic factors and migration in tumor cells in vitro. In order to decide whether a test compound may be a potential anticancer drug, more research should be carried out that can confirm the hypothesis

Inhibition of 3-phosphoglycerate dehydrogenase in breast and lung cancer cell lines at the transcriptional and translational level

Seryna , wytwarzana wewnątrzkomórkowo bądź pobierana z zewnątrz komórki, jest aminokwasem niezbędnym do prawidłowego metabolizmu komórki. Komórki nowotworowe cechują się zaburzeniami w szlaku syntezy seryny. Między innymi w nowotworach piersi czy płuc stwierdzono wysoką ekspresję enzymów ze ścieżki biosyntezy seryny. Główne enzymy prowadzące do biosyntezy tego aminokwasu to: dehydrogenaza 3-fosfoglicerynianowa (PHGDH), aminotransferaza fosfoseryny 1 (PSAT1) i fosfataza fosfoseryny (PSPH). Zahamowanie ekspresji enzymów szlaku biosyntezy seryny może może być potencjalną metodą leczenia nowotworów. W poniższej pracy badano wyciszenie ekspresji PHGDH za pomocą 2 różnych sekwencji krótkich spinkowych RNA. Badano zarówno wyciszenie na poziomie transkrypcji używając metody PCR w czasie rzeczywistym jak i translacji metodą western blot. W obu przypadkach odnotowano znaczący spadek mRNA dla PHGDH jak i samego białka w komórkach zarówno w liniach komórkowych nowotworu piersi (MDA-MB-468) jak i liniach nowotworów płuc (H1792, H1944, H1299). Uzyskane linie komórkowe z wyciszoną ekspresją PHGDH mogą stanowić unikatowy model do potwierdzenia roli tego enzymu w biologii komórek nowotworowych i mogą przyczynić się do opracowania potencjalnego leku antynowotworowego. W tym celu konieczne są dalsze badania in vitro jak również in vivo.Serine, synthesized inside or taken from outside of the cell, is an essential amino acid for proper cell metabolism. Tumor cells are characterized by disorders in serine synthetic pathway. For example in breast cancers and lung cancers, found high expression of enzymes from serine biosynthesis pathway. Main enzymes leading to the biosynthesis of this amino acid are: 3-phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH), phosphoserine aminotransferase 1 (PSAT1), and phosphoserine phosphatase (PSPH). Silencing enzymes of serine biosynthesis pathway may be potential way of cancer treatment. In the following study investigated a silencing of expression of PHGDH based on 2 different sequences of short harpin RNA. The silencing effect was tested both at transcriptional level by real- time PCR and at translational level by western blot. In both cases there was significant decrease mRNA for PHGDH and protein in the cells both in the breast (MDA-MB-468) and lung cancer cell lines (H1792, H1944, H1299). Received cell lines with silencing expression of PHGDH may be a unique model to confirm the role of this enzyme in biology of cancer cells and may contribute to the development of potential anticancer drug. This requires further studies in vitro and in vivo