New symmetrical quinazoline derivatives selectively induce apoptosis in human cancer cells

In the search of new symmetrical derivatives with anticancer activity, we have looked for novel compounds able to induce a selective proapoptotic mechanism in cancer cells. The potential antitumoral activity of several quinazoline derivatives was evaluated in vitro examining their cytotoxic effects against human breast, colon and bladder cancer cell lines. The IC(50) value of the compounds that showed cytotoxic activity was calculated. These compounds were tested for their ability to induce caspase-3 activation and nuclear chromatin degradation. Non-tumoral human cell lines were used to test the selectivity of the cytotoxic compounds against cancer cells. Several compounds showed no cytotoxicity in these cell lines. Finally, JRF12 (2,4-dibenzylaminoquinazoline) was chosen as the best candidate and its mechanism of action was studied in more detail. A time dependent evaluation of apoptosis was performed in the three cancer cell lines, followed by an evaluation of the cell cycle regulation involvement that showed a decrease of cells in G(1) phase and increase of cells in G(2) phase before cell death. 2,4-dibenzylaminoquinazoline treatment produces few changes in the expression of genes as evaluated by using oligonucleotide microarrays and Q-RT-PCR assays. In conclusion, 2,4-dibenzylaminoquinazoline is a promising anticancer drug showing cytostatic and apoptotic effects mainly in a transcription independent manner

LMO2 expression reflects the different stages of blast maturation and genetic features in B-cell acute lymphoblastic leukemia and predicts clinical outcome

BACKGROUND: LMO2 is highly expressed at the most immature stages of lymphopoiesis. In T-lymphocytes, aberrant LMO2 expression beyond those stages leads to T-cell acute lymphoblastic leukemia, while in B cells LMO2 is also expressed in germinal center lymphocytes and diffuse large B-cell lymphomas, where it predicts better clinical outcome. The implication of LMO2 in B-cell acute lymphoblastic leukemia must still be explored. DESIGN AND METHODS: We measured LMO2 expression by real time RT-PCR in 247 acute lymphoblastic leukemia patient samples with cytogenetic data (144 of them also with survival and immunophenotypical data) and in normal hematopoietic and lymphoid cells. RESULTS: B-cell acute lymphoblastic leukemia cases expressed variable levels of LMO2 depending on immunophenotypical and cytogenetic features. Thus, the most immature subtype, pro-B cells, displayed three-fold higher LMO2 expression than pre-B cells, common-CD10+ or mature subtypes. Additionally, cases with TEL-AML1 or MLL rearrangements exhibited two-fold higher LMO2 expression compared to cases with BCR-ABL rearrangements or hyperdyploid karyotype. Clinically, high LMO2 expression correlated with better overall survival in adult patients (5-year survival rate 64.8% (42.5%-87.1%) vs. 25.8% (10.9%-40.7%), P= 0.001) and constituted a favorable independent prognostic factor in B-ALL with normal karyotype: 5-year survival rate 80.3% (66.4%-94.2%) vs. 63.0% (46.1%-79.9%) (P= 0.043). CONCLUSIONS: Our data indicate that LMO2 expression depends on the molecular features and the differentiation stage of B-cell acute lymphoblastic leukemia cells. Furthermore, assessment of LMO2 expression in adult patients with a normal karyotype, a group which lacks molecular prognostic factors, could be of clinical relevance

Involvement of miRNAs in the differentiation of human glioblastoma multiforme stem-like cells

Glioblastoma multiforme (GBM)-initiating cells (GICs) represent a tumor subpopulation with neural stem cell-like properties that is responsible for the development, progression and therapeutic resistance of human GBM. We have recently shown that blockade of NFκB pathway promotes terminal differentiation and senescence of GICs both in vitro and in vivo, indicating that induction of differentiation may be a potential therapeutic strategy for GBM. MicroRNAs have been implicated in the pathogenesis of GBM, but a high-throughput analysis of their role in GIC differentiation has not been reported. We have established human GIC cell lines that can be efficiently differentiated into cells expressing astrocytic and neuronal lineage markers. Using this in vitro system, a microarray-based high-throughput analysis to determine global expression changes of microRNAs during differentiation of GICs was performed. A number of changes in the levels of microRNAs were detected in differentiating GICs, including over-expression of hsa-miR-21, hsa-miR-29a, hsa-miR-29b, hsa-miR-221 and hsa-miR-222, and down-regulation of hsa-miR-93 and hsa-miR-106a. Functional studies showed that miR-21 over-expression in GICs induced comparable cell differentiation features and targeted SPRY1 mRNA, which encodes for a negative regulator of neural stem-cell differentiation. In addition, miR-221 and miR-222 inhibition in differentiated cells restored the expression of stem cell markers while reducing differentiation markers. Finally, miR-29a and miR-29b targeted MCL1 mRNA in GICs and increased apoptosis. Our study uncovers the microRNA dynamic expression changes occurring during differentiation of GICs, and identifies miR-21 and miR-221/222 as key regulators of this process

A cyclin-D1 interaction with BAX underlies its oncogenic role and potential as a therapeutic target in mantle cell lymphoma

The chromosomal translocation t(11;14)(q13;q32) leading to cyclin-D1 overexpression plays an essential role in the development of mantle cell lymphoma (MCL), an aggressive tumor that remains incurable with current treatment strategies. Cyclin-D1 has been postulated as an effective therapeutic target, but the evaluation of this target has been hampered by our incomplete understanding of its oncogenic functions and by the lack of valid MCL murine models. To address these issues, we generated a cyclin-D1-driven mouse model in which cyclin-D1 expression can be regulated externally. These mice developed cyclin-D1-expressing lymphomas capable of recapitulating features of human MCL. We found that cyclin-D1 inactivation was not sufficient to induce lymphoma regression in vivo; however, using a combination of in vitro and in vivo assays, we identified a novel prosurvival cyclin-D1 function in MCL cells. Specifically, we found that cyclin-D1, besides increasing cell proliferation through deregulation of the cell cycle at the G(1)-S transition, sequestrates the proapoptotic protein BAX in the cytoplasm, thereby favoring BCL2's antiapoptotic function. Accordingly, cyclin-D1 inhibition sensitized the lymphoma cells to apoptosis through BAX release. Thus, genetic or pharmacologic targeting of cyclin-D1 combined with a proapoptotic BH3 mimetic synergistically killed the cyclin-D1-expressing murine lymphomas, human MCL cell lines, and primary lymphoma cells. Our study identifies a role of cyclin-D1 in deregulating apoptosis in MCL cells, and highlights the potential benefit of simultaneously targeting cyclin-D1 and survival pathways in patients with MCL. This effective combination therapy also might be exploited in other cyclin-D1-expressing tumors

Análisis de la implicación de los microRNAs en la diferenciación de las células madre tumorales de glioblastoma multiforme

Los objetivos de esta tesis son: 1 - Establecimiento de cultivos de neuroesferas a partir de muestras quirúrgicas de pacientes con GBM. a) Análisis de su capacidad de autorrenovación. b) Estudio de su capacidad de desarrollo tumoral en un modelo de xenotransplante en ratones inmunodeficientes mediante inyección estereotáctica intracraneal. c) Análisis de su capacidad de diferenciación a los principales linajes neurales presentes en el SNC. 2 - Validación de un modelo de inducción de la diferenciación in vitro de las neuroesferas (o BTSCs) en presencia de factores de crecimiento. 3 - Análisis de la expresión global de miRNAs durante el proceso de diferenciación in vitro de las BTSCs de GBM mediante microarrays de miRNAs. 4 - Estudio de la implicación funcional de los miRNAs validados y seleccionados en la diferenciación in vitro de las BTSCs de GBM. a) Análisis del papel de estos miRNAs en la inducción de cambios de expresión de los marcadores de diferenciación neural. b) Estudio de otras posibles funciones de estos miRNAs en la biología de las BTSCs. 5 - Análisis de la expresión génica de las dianas potenciales de los miRNAs seleccionados y de su implicación en las rutas alteradas más relevantes de la diferenciación de las BTSCs. a) Examen de las rutas moleculares alteradas durante la diferenciación in vitro de las BTSCs. b) Búsqueda de posibles dianas de los miRNAs seleccionados entre los genes cuya expresión varía durante el proceso de diferenciación de las BTSCs

Análisis de la implicación de los microRNAs en la diferenciación de las células madre tumorales de glioblastoma multiforme

Los objetivos de esta tesis son: 1 - Establecimiento de cultivos de neuroesferas a partir de muestras quirúrgicas de pacientes con GBM. a) Análisis de su capacidad de autorrenovación. b) Estudio de su capacidad de desarrollo tumoral en un modelo de xenotransplante en ratones inmunodeficientes mediante inyección estereotáctica intracraneal. c) Análisis de su capacidad de diferenciación a los principales linajes neurales presentes en el SNC. 2 - Validación de un modelo de inducción de la diferenciación in vitro de las neuroesferas (o BTSCs) en presencia de factores de crecimiento. 3 - Análisis de la expresión global de miRNAs durante el proceso de diferenciación in vitro de las BTSCs de GBM mediante microarrays de miRNAs. 4 - Estudio de la implicación funcional de los miRNAs validados y seleccionados en la diferenciación in vitro de las BTSCs de GBM. a) Análisis del papel de estos miRNAs en la inducción de cambios de expresión de los marcadores de diferenciación neural. b) Estudio de otras posibles funciones de estos miRNAs en la biología de las BTSCs. 5 - Análisis de la expresión génica de las dianas potenciales de los miRNAs seleccionados y de su implicación en las rutas alteradas más relevantes de la diferenciación de las BTSCs. a) Examen de las rutas moleculares alteradas durante la diferenciación in vitro de las BTSCs. b) Búsqueda de posibles dianas de los miRNAs seleccionados entre los genes cuya expresión varía durante el proceso de diferenciación de las BTSCs

Metodología de cálculo térmico y criterios de diseño para máquinas eléctricas con sistemas de refrigeración.

En las últimas décadas, la generalización en el diseño en ingeniería del uso de sistemas informáticos cada vez más potentes ha permitido abrir nuevas vías de investigación en multitud de ámbitos y sistemas industriales. En el ámbito de las máquinas eléctricas, una de las líneas de investigación que más se ha visto relanzada ha sido el análisis térmico de máquinas eléctricas. Conocer el comportamiento térmico en las máquinas eléctricas, independientemente de la topología, es un requisito fundamental en cualquier etapa de diseño. La aparición de nuevas exigencias del mercado tales como la efi- ciencia energética de productos y procesos involucrados con las máquinas eléctricas requiere de un conocimiento muy profundo de dicho comportamiento térmico, que vendrá determinado por el sistema de refrigeración que se emplee en cada máquina. El objetivo de esta tesis ha sido obtener una serie de criterios de diseño para máquinas con refrigeración abierta mediante el empleo de una herramienta de cálculo térmico. Dada las particularidades de estos sistemas de refrigeración y la ausencia de herramientas específicas para este propósito, un segundo objetivo de esta tesis ha sido la generación de dicha herramienta de cálculo, definiendo para ello una serie de metodologías de análisis térmico que posteriormente han sido implementadas. Se han definido dos metodologías de análisis para las máquinas con este tipo de refrigeraciones. Por un lado se define la metodología de cálculo térmico, consistente en la obtención de temperaturas por medio de una red de resistencias térmicas que definen el comportamiento térmico de la máquina. Por otro lado se define la metodología de cálculo hidráulico, consistente en una red de resistencias hidráulicas que definen el comportamiento de los flujos del aire en el interior de la máquina, los cuales son críticos para una buena estimación de las temperaturas y los flujos de calor entre los elementos de la máquina. Las metodologías definidas se han implementado en una herramienta de cálculo. Tras su implementación se ha procedido a su validación, empleando para ello datos experimentales y simulaciones de programas de dinámica defluidos computacional para el caso de una máquina auto-ventilada. Los resultados obtenidos a través de esta herramienta han ofrecido una excelente concordancia con respecto a los datos experimentales, sobre todo en los elementos más dependientes de la temperatura en un diseño electromagnético. Una vez cumplido el objetivo de generar una herramienta de análisistérmico, se ha procedido a cumplir con el objetivo último de la tesis: la obtención de criterios de diseño para máquinas con sistemas de refrigeración abierto. Los criterios obtenidos podrán ser empleados en etapas tempranasdel diseño y el dimensionamiento de estos sistemas y resolver algunas incertidumbres que el diseñador pueda encontrar

Metodología de cálculo térmico y criterios de diseño para máquinas eléctricas con sistemas de refrigeración.

En las últimas décadas, la generalización en el diseño en ingeniería del uso de sistemas informáticos cada vez más potentes ha permitido abrir nuevas vías de investigación en multitud de ámbitos y sistemas industriales. En el ámbito de las máquinas eléctricas, una de las líneas de investigación que más se ha visto relanzada ha sido el análisis térmico de máquinas eléctricas. Conocer el comportamiento térmico en las máquinas eléctricas, independientemente de la topología, es un requisito fundamental en cualquier etapa de diseño. La aparición de nuevas exigencias del mercado tales como la efi- ciencia energética de productos y procesos involucrados con las máquinas eléctricas requiere de un conocimiento muy profundo de dicho comportamiento térmico, que vendrá determinado por el sistema de refrigeración que se emplee en cada máquina. El objetivo de esta tesis ha sido obtener una serie de criterios de diseño para máquinas con refrigeración abierta mediante el empleo de una herramienta de cálculo térmico. Dada las particularidades de estos sistemas de refrigeración y la ausencia de herramientas específicas para este propósito, un segundo objetivo de esta tesis ha sido la generación de dicha herramienta de cálculo, definiendo para ello una serie de metodologías de análisis térmico que posteriormente han sido implementadas. Se han definido dos metodologías de análisis para las máquinas con este tipo de refrigeraciones. Por un lado se define la metodología de cálculo térmico, consistente en la obtención de temperaturas por medio de una red de resistencias térmicas que definen el comportamiento térmico de la máquina. Por otro lado se define la metodología de cálculo hidráulico, consistente en una red de resistencias hidráulicas que definen el comportamiento de los flujos del aire en el interior de la máquina, los cuales son críticos para una buena estimación de las temperaturas y los flujos de calor entre los elementos de la máquina. Las metodologías definidas se han implementado en una herramienta de cálculo. Tras su implementación se ha procedido a su validación, empleando para ello datos experimentales y simulaciones de programas de dinámica defluidos computacional para el caso de una máquina auto-ventilada. Los resultados obtenidos a través de esta herramienta han ofrecido una excelente concordancia con respecto a los datos experimentales, sobre todo en los elementos más dependientes de la temperatura en un diseño electromagnético. Una vez cumplido el objetivo de generar una herramienta de análisistérmico, se ha procedido a cumplir con el objetivo último de la tesis: la obtención de criterios de diseño para máquinas con sistemas de refrigeración abierto. Los criterios obtenidos podrán ser empleados en etapas tempranasdel diseño y el dimensionamiento de estos sistemas y resolver algunas incertidumbres que el diseñador pueda encontrar