▎ PNC 27 Raziskovanje
Kakšne so aplikacije PNC-27?
1, Zdravljenje levkemije:
PNC-27 je sposoben vezati protein HDM-2 na membrano rakavih celic in inducirati nastanek citotoksičnih transmembranskih por. V študiji celičnih linij akutne mieloične levkemije iz človeških nematičnih celic je bilo ugotovljeno, da je HDM-2 močno izražen v membranah celic U937 (akutna monocitna levkemija), OCI-AML3 (akutna granulomocitna levkemija) in HL60 (akutna promielocitna levkemija). PNC-27 se veže na HDM-2 na membrane ter povzroči nekroptozo in sproščanje LDH (laktat dehidrogenaze) v 4 urah. (LDH) sprosti v 4 urah. Usmerjanje HDM-2 na celično membrano je lahko potencialna strategija za zdravljenje levkemije. PNC-27 je pokazal pomembno protilevkemično aktivnost v več celičnih linijah levkemije z usmerjanjem na membrano HDM-2 [1].
2. Povzroča lizo tumorskih celic
Deluje kot nedotaknjen peptid:
Več študij je pokazalo, da PNC-27 inducira lizo tumorskih celic kot nepoškodovan peptid in ne kot fragment. Na primer, v študiji celic raka dojke MCF-7 in netransformiranih epitelijskih celic dojke MCF-10-2A so bile celice obdelane s PNC-27 z zelenim fluorescentno označenim amino koncem in rdečim fluorescentno označenim karboksi koncem. Rezultati so pokazali izrazito pikčasto rumeno fluorescenco na membrani rakave celice po 30 minutah, kar kaže, da je bil nepoškodovani peptid prisoten na membrani rakave celice in se je povečal z lizo rakave celice. V nasprotju s tem so netransformirane celice MCF-10-2A sprva pokazale enakomerno fluorescenco rumene membrane, nato pa so izginile. Za razliko od rakavih celic so te netransformirane celice ostale sposobne preživeti. To nakazuje, da PNC-27 inducira cepitev membrane v rakavih celicah tako, da deluje kot celoten peptid in ne kot fragment [2].
Vezava na HDM-2 za tvorbo pornih struktur:
PNC-27 vsebuje strukturno domeno, ki veže HDM-2, in predsekvenco peptida, ki prodira v celico (CPP), ki inducira nastanek struktur por z vezavo na HDM-2 na celični membrani, kar vodi do lize in nekroze tumorskih celic. Izračuni konformacijske energije so pokazali, da PNC-27 tvori kompleks s HDM-2 v razmerju 1:1, pri čemer je vodilno zaporedje usmerjeno stran od kompleksa. Študije z imunsko skenirajočo elektronsko mikroskopijo so pokazale prisotnost večkratnih 6 nm in 15 nm označenih zlatih delcev v razmerju približno 1:1 v porah na površini rakavih celic, zdravljenih s PNC-27, kar nakazuje, da so ti kompleksi pomembni za strukturo por. V nasprotju s tem se v kontrolnih, netransformiranih fibroblastih, obdelanih s PNC-27, niso oblikovale pore [3].
Rak trebušne slinavke:
Nov peptid PNC-27 proti raku inducira nekrozo človeških rakavih celic trebušne slinavke MiaPaCa-2 na način, ki je odvisen od odmerka, vendar ni strupen za normalne celice. Študije so pokazale, da ima PNC-27 v kombinaciji z Gemzarjem, kemoterapevtikom za zdravljenje raka trebušne slinavke, večji citotoksični učinek na celice MiaPaCa-2 kot Gemzar ali PNC-27 sam. To je morda zato, ker pore, ki jih povzroči PNC-27, povečajo prepustnost rakavih celic za Gemzar, kar omogoča več Gemzarju, da cilja na rakave celice [1].
Rak jajčnikov:
V celičnih linijah raka jajčnikov SKOV-3 in OVCAR-3 je protein HDM-2 močno izražen na celični membrani. PNC-27 se lokalizira skupaj z HDM-2 na celični membrani, kar vodi do hitre nekroze celic. Nasprotno pa pri netransformirani kontrolni celični liniji HUVEC ko-lokalizacija in citotoksičnost PNC-27 nista bili opaženi zaradi minimalne membranske ekspresije HDM-2 [1].
Rak debelega črevesa:
PNC-27 selektivno ubija matične celice raka debelega črevesa. V šestih celičnih linijah raka debelega črevesa se je PNC-27 lokaliziral skupaj z membrano HDM-2 in povzročil celično smrt (nekroza tumorskih celic, visoko sproščanje LDH, membransko povezan protein V in negativnost cisteina 3) samo v rakavih celicah. In vivo PNC-27 povzroča nekrozo tumorskih vozličev, vendar ne vpliva na normalno tkivo [1].
3. Izboljšana protitumorska učinkovitost
Vezava na Doxil:
Ugotovljeno je bilo, da lahko peptid PNC27 kot ciljni ligand znatno poveča protitumorsko učinkovitost zdravila Doxil v rakavih celicah, pozitivnih na HDM2. V Doxil so bile vstavljene različne količine peptida PNC27, pretočna citometrija in konfokalna analiza pa sta bili izvedeni na celicah raka debelega črevesa C26 (HDM2-pozitiven) in melanoma B16F0 (HDM2-negativen). Rezultati so pokazali, da je PNC27-Doxil pokazal pomemben celični privzem in citotoksičnost v celicah C26, medtem ko teh rezultatov niso opazili v celicah B16F0. Na primer, PNC27-Doxil (100 PNC27 peptid) je znatno povečal terapevtsko učinkovitost zdravila Doxil, ne da bi vplival na njegovo biološko porazdelitev v tumorjih C26 [4].
4. Sinergistično zdravljenje raka jajčnikov s paklitakselom
Paklitaksel se pogosto uporablja pri zdravljenju ginekoloških malignomov, vendar cilja na tumorske celice v M fazi celičnega cikla, pri čemer celice v drugih fazah preživijo in potencialno povzročijo ponovitev tumorja. PNC-27 je peptid, sintetiziran iz aminokislin v vezavni domeni P53-MDM-2, ki ubija različne rakave celične linije na način, odvisen od odmerka. Ugotovljeno je bilo, da celice raka jajčnikov ID8, izpostavljene paklitakselu, kažejo povečano izražanje MDM-2 in povečano občutljivost na PNC-27. Citotoksični učinek PNC-27 je odvisen od njegove vezave na MDM-2 in blokiranje MDM-2 zavira uničevalni učinek PNC-27. Heterozdravilne slike kombinacij odmerkov so bile sinergistične, kar kaže na sinergistični učinek med PNC-27 in paklitakselom [5] . V intraperitonealnem modelu raka jajčnikov (ID8) je dodatek PNC-27 k tedenskemu dajanju paklitaksela pomembno zmanjšal rast tumorja. Ti podatki kažejo sinergistični učinek med PNC-27 in paklitakselom, pri čemer PNC-27 cilja na paklitaksel, ki preživi celice, in izboljša njegove protitumorske učinke.
5. Zdravljenje primarnega epitelijskega raka jajčnikov
Študija je vzpostavila primarne kulture sveže izoliranih epitelijskih rakavih celic jajčnikov pri bolnicah z novo diagnosticiranim cistadenokarcinomom jajčnikov. Eden od njih je bil iz mucinoznega cistadenokarcinoma, drugi pa iz papilarnega plazmocitoidnega karcinoma visoke stopnje. Terapevtsko učinkovitost PNC-27 so kvantitativno ocenili s kvalitativnim opazovanjem pod svetlobnim mikroskopom in testom proliferacije celic MTT ter merjenjem laktat dehidrogenaze (LDH). Rezultati so pokazali, da je PNC-27 zaviral rast človeških primarnih rakavih celic, sveže izoliranih iz dveh epitelijskih karcinomov jajčnikov, na način, ki je odvisen od odmerka, in je bil zanje citotoksičen. Kontrolni peptid PNC-29 ni vplival na primarne rakave celice. Poleg tega je PNC-27 tudi citotoksičen za že dolgo uveljavljene in na kemoterapijo odporne celične linije človeškega raka jajčnikov [6].
Če povzamemo, PNC-27, kot nov peptid proti raku, kaže velik potencial za uporabo pri različnih terapijah raka. Na področju levkemije je PNC-27 pokazal selektivne uničevalne učinke na akutno mieloično levkemijo (npr. celične linije U937, OCI-AML3 in HL60) in celice K562 s pomanjkanjem p53 ter dosegel visoko učinkovite protitumorske učinke z indukcijo celične nekroze in sproščanja laktat dehidrogenaze. Pri zdravljenju raka jajčnikov je kombinacija PNC-27 in paklitaksela pokazala sinergistični učinek, ki bi lahko znatno zaviral rast tumorja in še vedno ubijal celice, odporne na kemoterapijo. Poleg tega lahko kombinacija PNC-27 z liposomskimi zdravili (npr. Doxil) kot ciljnim ligandom poveča specifično dostavo in protitumorsko učinkovitost zdravila na HDM2-pozitivne tumorske celice. Njegov zaviralni učinek na matične celice primarnega epitelnega raka jajčnikov dodatno potrjuje klinično translacijsko vrednost. Trenutno je PNC-27 vstopil v fazo I kliničnih preskušanj in potrebnih je več kliničnih študij za potrditev njegove varnosti in dolgoročne učinkovitosti, da bi ga promovirali kot inovativno rešitev za zdravljenje raka.
O avtorju
Vse zgoraj omenjene materiale je raziskal, uredil in zbral Cocer Peptides.
Avtor znanstvene revije
Sarafraz-Yazdi E je raziskovalec, povezan z več organizacijami, vključno z NomoCan, New York Blood Center, SUNY Downstate Health Sciences University in New York Harbour VA Med Ctr. Te povezave poudarjajo njegovo sodelovanje v različnih raziskovalnih in medicinskih okoljih.
Njegovi raziskovalni interesi segajo v različne kategorije predmetov, kot so onkologija, medicinska laboratorijska tehnologija, farmakologija in farmacija, biokemija in molekularna biologija ter raziskave in eksperimentalna medicina. Njegovo delo na teh področjih odraža njegovo široko strokovnost in predanost napredku znanja na teh pomembnih področjih medicinske znanosti in raziskav. je navedena v sklicu citata [3].
