Desenvolvimento de novos potenciais anticancerígenos com ação no G-quadruplex

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Diana Sofia Serra dos
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/6099
Resumo: Atualmente, o cancro apresenta uma elevada mortalidade perante a população mundial e novas estratégias terapêuticas têm sido desenvolvidas com o objetivo de combater esta patologia. Recentemente verificou-se que uma das formas de diminuir a atividade dos genes tumorais é através da estabilização das estruturas do G-quadruplex. O G-quadruplex é uma estrutura de quatro cadeias formada por sequências específicas ricas em guanina e estão presentes em regiões de extrema importância biológica, como telómeros humanos e promotores de oncogenes. A sua estabilização pode ser obtida com compostos orgânicos de baixo peso molecular que promovem a inibição da atividade da enzima telomerase. Assim, o contexto deste trabalho foca-se no desenvolvimento de compostos derivados de calixarenos, capazes de se ligarem seletivamente ao G-quadruplex telomérico. Os compostos foram sintetizados, purificados e caraterizados por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectometria de Massa (MS). A interação entre as estruturas G-quadruplex e os derivados de calixarenos foi estudada utilizando titulações de RMN de 1H, de modo a avaliar a estabilização do G-quadruplex a diferentes temperaturas e identificar os locais de ligação envolvidos na interação. O efeito dos compostos na proliferação das linhas celulares tumorais (MCF-7 e LNCaP) e normais (NHDF) foi avaliado pelo ensaio MTT, de modo a se poder concluir acerca do seu interesse como potenciais agentes anticancerígenos. Adicionalmente, a localização celular dos calixarenos foi avaliada por microscopia de fluorescência confocal e o estudo do mecanismo de morte celular por citometria de fluxo. Da síntese química resultaram vários intermediários e dois macrociclos, os quais foram posteriormente estudados. A formação e estabilidade da estrutura G-quadruplex foi seguida por RMN e observou-se que à temperatura de 65°C este desnaturou, passando à forma de duplex. Por microscopia de fluorescência, observou-se que os compostos macrociclos são fluorescentes e que, ao nível de localização celular, não se observou fluorescência no núcleo da célula com o composto Calix-Benz. Relativamente à avaliação biológica dos derivados de calixarenos pelo ensaio MTT, verificou-se existirem diferentes efeitos antiproliferativos. O composto que revelou ser mais tóxico para as várias linhas celulares foi o intermediário Calix-NH2, especialmente em células cancerígenas da próstata, uma vez que foram observados valores elevados de inibição da proliferação celular e IC50 de 1,474 µM, demonstrando também ser mais tóxico para estas células do que para as células normais da derme humana. Este mesmo composto não relevou marcação significativa pela Anexina V-FITC e originou valores significativos de morte celular em comparação com compostos padrão ativos contra o cancro da mama.
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Assim, o contexto deste trabalho foca-se no desenvolvimento de compostos derivados de calixarenos, capazes de se ligarem seletivamente ao G-quadruplex telomérico. Os compostos foram sintetizados, purificados e caraterizados por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectometria de Massa (MS). A interação entre as estruturas G-quadruplex e os derivados de calixarenos foi estudada utilizando titulações de RMN de 1H, de modo a avaliar a estabilização do G-quadruplex a diferentes temperaturas e identificar os locais de ligação envolvidos na interação. O efeito dos compostos na proliferação das linhas celulares tumorais (MCF-7 e LNCaP) e normais (NHDF) foi avaliado pelo ensaio MTT, de modo a se poder concluir acerca do seu interesse como potenciais agentes anticancerígenos. Adicionalmente, a localização celular dos calixarenos foi avaliada por microscopia de fluorescência confocal e o estudo do mecanismo de morte celular por citometria de fluxo. Da síntese química resultaram vários intermediários e dois macrociclos, os quais foram posteriormente estudados. A formação e estabilidade da estrutura G-quadruplex foi seguida por RMN e observou-se que à temperatura de 65°C este desnaturou, passando à forma de duplex. Por microscopia de fluorescência, observou-se que os compostos macrociclos são fluorescentes e que, ao nível de localização celular, não se observou fluorescência no núcleo da célula com o composto Calix-Benz. Relativamente à avaliação biológica dos derivados de calixarenos pelo ensaio MTT, verificou-se existirem diferentes efeitos antiproliferativos. O composto que revelou ser mais tóxico para as várias linhas celulares foi o intermediário Calix-NH2, especialmente em células cancerígenas da próstata, uma vez que foram observados valores elevados de inibição da proliferação celular e IC50 de 1,474 µM, demonstrando também ser mais tóxico para estas células do que para as células normais da derme humana. Este mesmo composto não relevou marcação significativa pela Anexina V-FITC e originou valores significativos de morte celular em comparação com compostos padrão ativos contra o cancro da mama.Currently, cancer has a high mortality rate in global population and new therapeutic strategies have been developed in order to treat this disease. Recently, it was found that stabilization of the G-quadruplex structures reduce the activity of tumoral genes. The G-quadruplex structure is constituted by four specific chains rich in guanine sequences, which are present in regions with biological importance such as human telomeres and oncogene promoters. The stabilization of these structures can be achieved through binding of molecular compounds that can promote inhibition of telomerase activity in cancer cells. Therefore, this work focuses on the development of calixarene derivatives, able to selectively bind the telomeric G-quadruplex. These compounds were synthetized, purified and characterized using nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry (MS). The interaction between the G-quadruplex structures and the calixarene derivatives is studied using 1H-NMR titration, in order to evaluate the stabilization of G-quadruplex at different temperatures and also to identify the compounds binding sites involved in the interaction. The effects of these compounds on proliferation of tumoral (MCF-7 and LNCaP) and normal (NHDF) cell lines were assessed by MTT assay to evaluate as potential anti-cancer agents. Moreover, their cellular localization is evaluated by confocal fluorescence microscopy and the cell death follows by flow cytometry. From the chemical synthesis resulted several calixarene intermediates and two macrocycles that are studied as G-quadruplex binders. The formation and stability of G-quadruplex structure is monitored by NMR, and revealed a denaturation to a duplex at T=65°C. The fluorescence microscopy revealed that the macrocycles compounds are fluorescent and no fluorescence is observed for Calix-Benz in the nucleus of the cells. The biological evaluation of calixarene derivatives by the MTT assay revealed different anti-proliferative effects. The Calix-NH2 is found to be the most citotoxic compound in these cell lines, especially for the prostate cancer cells, since high levels of inhibition of cell proliferation and a IC50 of 1.474 µM is observed in cancer cells than in normal human dermal cells. This compound also evidenced to have more toxic effects for these cells than to normal human dermal cells. This compound do not have significant staining using FITC Annexin V; however significant cell death is obtained when compared to standard compounds against breast cancer.Cruz, Carla Patrícia Alves Freire MadeiraSilvestre, Samuel MartinsuBibliorumSantos, Diana Sofia Serra dos2018-09-04T15:06:59Z2014-10-72014-11-042014-11-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/6099TID:201329131porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:44:22Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/6099Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:46:54.047103Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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