Στόχευση του μεταγραφικού παράγοντα MYC ως θεραπεία για την αντιμετώπιση ποικίλων ειδών καρκίνου

Abstract

Στη συγκεκριμένη εργασία γίνεται προσπάθεια στόχευσης του μεταγραφικού παράγοντα MYC, ως θεραπεία για την αντιμετώπιση πολλών ειδών καρκίνου. Bασικός σκοπός της εργασίας είναι η επιλογή του βέλτιστου μορίου μέσα από παράγωγα αντι-MYC ενώσεων και μέσα από βιοπληροφορικές αναλύσεις, το οποίο αναστέλλει την λειτουργία του παράγοντα MYC και που θα οδηγήσει σε κλινικές δοκιμές. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η απορρύθμιση του MYC είναι κοινό χαρακτηριστικό πολλών τύπων καρκίνου, όπως καρκίνος μαστού, ωοθηκών, ενδομητρίου, παχέως εντέρου, προστάτη, πνεύμονα, παγκρέατος, καρκίνωμα νεφρικών και επινεφρικών κυττάρων, καθώς και σε νευροβλαστώματα. Από έρευνες φαίνεται πως μία σύντομη καταστολή δύο ημερών, ή μερική μείωση (υποδιπλασιασμός) του MYC, μπορεί να οδηγήσει σε παρατεταμένη υποχώρηση του όγκου. Για τον έλεγχο των αντι-MYC μορίων χρησιμοποιήθηκαν οι κυτταρικές σειρές H01519 (MYC -/-) και TGR1 (MYC +/+) και έγινε επιλογή κατάλληλων καρκινικών κυτταρικών σειρών, ως προς την εξάρτησή τους από το MYC μόριο, με χρήση εργαλείων βιοπληροφορικής. Εν συνεχεία, πραγματοποιήθηκε ανάπτυξη μεθόδου μικροσκοπίας φθορισμού υψηλής απόδοσης (high-content screening) για έλεγχο δραστικότητας των αντι-MYC μορίων ως προς τη βιωσιμότητα των καρκινικών κυτταρικών σειρών και επιλογή των πιο υποσχόμενων για περαιτέρω μελέτες βιωσιμότητας και τοξικότητας. Ως υποψήφια φάρμακα, τα νέα παράγωγα θα εμφανίζουν υψηλή δραστικότητα και ικανοποιητικές φυσικοχημικές/φαρμακολογικές ιδιότητες (βελτιστοποίηση). Από τις μελέτες και τα πειράματα στα παράγωγα της οδηγού-ενώσεως Amy22 και του Myci19, ανακαλύφθηκαν δώδεκα ενώσεις που μπορούν να δράσουν ανασταλτικά της λειτουργίας του MYC. Οι ενώσεις αυτές με ονομασία Amy1, Amy10, Amy20, Amy22*, Amy23, Amy24, Amy25, Amy28, D36, 90753, 102209, 645852 κρίθηκαν κατάλληλες για περαιτέρω in vivo ανάλυση, με απώτερο σκοπό την εισαγωγή τους σε κλινικές μελέτες. Το δεύτερο μέρος της διπλωματικής αφορά στην αναζήτηση αντι-καρκινικής δράσης σε ήδη εγκεκριμένα φάρμακα ή γνωστές ενώσεις, μέσα από ανάπτυξη ειδικής πλατφόρμας όπου κατατάσσει κατά προτεραιότητα ενώσεις που έχουν την ικανότητα να ρυθμίζουν προς τα κάτω τη δραστηριότητα μεταγραφικών παραγόντων. Πιο αναλυτικά, ως υποσχόμενα φάρμακα για περεταίρω αναλύσεις, βρέθηκαν να είναι το Amiodarone, το Clomifene και το Pimozide.

This project aims to targeting the transcriptional factor MYC, as a strategy for cancer treatment. The main purpose is to choose the optimal molecule/drug -between derivatives of anti-MYC compounds and through bioinformatics analyses- which inhibits the function of the oncogenic MYC molecule and that will lead to clinical trials. It is important to emphasize that the deregulation of MYC is a common feature of many types of cancer, such as breast cancer, ovarian, endometrial, colon, prostate, lung, pancreas, renal and adrenal cell carcinoma, and neuroblastomas. Researches show that a short two-day suppression or partial reduction of MYC, could lead to prolonged tumor regression. For compound screening, parental subclone cell lines H01519 (MYC -/-) and TGR1 (MYC +/+) were used, as well as dependent/independent cancer cell lines based on bioinformatics analysis. For this purpose, high-content screening analysis was developed, to test the activity of anti-MYC molecules measuring the viability of cancer cell lines after treatement and, then, the most promising ones were selected for further viability and toxicity tests. As potential compounds/drugs, the new derivatives will exhibit high potency and satisfactory physicochemical/pharmacological properties (optimization). The results show that twelve compounds, derivatives of Amy22 and on Myci19, can act as promising inhibitors of MYC molecule. These compounds, named as Amy1, Amy10, Amy20, Amy22*, Amy23, Amy24, Amy25, Amy28, D36, 90753, 102209, 645852, were considered potential drug candidates for further in vivo analysis, with ultimate goal their introduction in clinical trials. The second part of the thesis aims to identify anti-cancer (anti-MYC) activity in already approved drugs or known compounds, by developing a special platform which prioritize compounds that have the ability to modulate and decrease the activity of transcriptional factors. More specifically, AMIODARONE, CLOMIFENE and PIMOZIDE were found to be the most promising drugs for further examination and analyses.