Cibler la P-glycoprotéine pour lutter contre la résistance au cancer du poumon
Le CIGB-300 montre des promesses pour surmonter la résistance aux médicaments dans le traitement du cancer du poumon.
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Le cancer, c'est une maladie grave qui menace vraiment la santé des gens, et le cancer du poumon, c'est le plus courant. La chimiothérapie, c'est le traitement standard pour le cancer, mais plein de patients galèrent avec un truc appelé résistance multi-médicaments (MDR). Cette résistance rend la chimiothérapie moins efficace, ce qui complique la tâche des médecins pour traiter la maladie. Un gros coupable de cette résistance, c'est un groupe de protéines appelées transporteurs ABC, qui aident à faire sortir les médicaments des cellules, réduisant ainsi leur efficacité.
Comprendre les Transporteurs ABC
Les transporteurs ABC, ce sont des protéines qu'on trouve dans les membranes des cellules. Elles jouent un rôle crucial dans la capacité du corps à transporter des substances. Dans les cellules cancéreuses, une protéine en particulier, la P-glycoprotéine (P-gp), est souvent surproduite. Cette protéine est responsable de l'évacuation de nombreux médicaments de chimiothérapie des cellules, ce qui rend le traitement moins efficace.
Une stratégie clé pour surmonter cette résistance, c'est de bloquer ou de modifier l'activité de ces transporteurs ABC. Les chercheurs ont développé plusieurs types de médicaments, appelés modulateurs, pour cibler ces transporteurs. Mais bon, beaucoup de ces médicaments n'ont pas eu beaucoup de succès parce qu'ils manquent souvent de spécificité et posent des soucis de sécurité.
Le Rôle de CK2 et CIGB-300
Récemment, une protéine appelée CK2 a attiré l'attention comme cible potentielle dans le traitement du cancer. Plusieurs inhibiteurs, y compris des petites molécules et des peptides, ont été créés pour interférer avec la fonction de CK2. Un de ces composés, c'est le CIGB-300, un peptide qui a montré des promesses dans des études précédentes en affectant diverses protéines liées à la résistance aux médicaments.
Mais le lien exact entre CIGB-300 et les cellules du cancer du poumon résistantes aux médicaments n'était pas bien compris. Les chercheurs ont donc voulu voir si CIGB-300 pouvait aider à surmonter la résistance observée dans une lignée cellulaire de cancer du poumon connue pour surexprimer le transporteur ABC, en particulier la P-glycoprotéine.
Création des Modèles Cellulaires
Pour examiner les effets de CIGB-300, les chercheurs ont créé une lignée cellulaire appelée NCI-H226-ABCB1, qui est une version des cellules de cancer du poumon NCI-H226 modifiée pour surexprimer la P-glycoprotéine. Ces cellules ont ensuite été testées pour leur réponse aux médicaments de chimiothérapie comme le docétaxel afin de voir l'efficacité du traitement en présence de cette résistance.
Tester les Effets de CIGB-300
Les chercheurs ont mené diverses expériences pour voir comment CIGB-300 affectait la résistance médicamenteuse de ces cellules modifiées. Ils ont commencé par mesurer les taux de survie des cellules NCI-H226-ABCB1 lorsqu'elles étaient exposées à différentes concentrations de CIGB-300. Les résultats ont montré que les cellules étaient sensibles à CIGB-300, ce qui indique que ça pourrait être une option de traitement viable même dans les cellules résistantes.
Ensuite, ils ont exploré comment combiner CIGB-300 avec des médicaments de chimiothérapie pouvait impacter l'efficacité du traitement. Ils ont découvert que CIGB-300 pouvait augmenter l'efficacité du docétaxel dans les lignées cellulaires résistantes. Cette combinaison permettait d'utiliser une concentration beaucoup plus faible de docétaxel pour tuer les cellules par rapport à l'utilisation du médicament seul.
Étudier les Niveaux de Protéines
Pour comprendre le mécanisme derrière cet effet, les chercheurs se sont intéressés aux niveaux de protéines dans les cellules après traitement avec CIGB-300. Ils ont utilisé des techniques comme l'immunofluorescence, le Western blot et la cytométrie de flux pour analyser comment les quantités de P-glycoprotéine changeaient.
Les résultats ont montré que CIGB-300 entraînait une réduction des niveaux de P-glycoprotéine à la surface des cellules. Cette réduction des niveaux de protéines a probablement contribué à l'augmentation de la sensibilité à la chimiothérapie, car il y avait moins de pompes disponibles pour expulser le médicament des cellules.
Examiner la Fonction du Médicament
En plus de regarder les niveaux de protéines, les chercheurs voulaient comprendre comment CIGB-300 influençait la fonction de la P-glycoprotéine. Ils ont testé la capacité des cellules à expulser un autre composé appelé Rh123, souvent utilisé comme substrat modèle pour étudier l'efflux de médicaments.
Étonnamment, ils ont trouvé qu'au lieu de réduire la quantité de Rh123 expulsée des cellules, le traitement avec CIGB-300 semblait augmenter les niveaux en dehors des cellules. Ce résultat inattendu a suggéré que CIGB-300 pourrait modifier les propriétés de la membrane cellulaire elle-même, permettant à plus de Rh123 de s'échapper.
Substrats CK2 et Résistance aux Médicaments
En plus de la P-glycoprotéine, plusieurs autres protéines liées à CK2 pourraient jouer un rôle dans la résistance aux médicaments. Les chercheurs ont vérifié l'impact de CIGB-300 sur ces protéines aussi. Ils ont découvert que certaines protéines montraient des niveaux augmentés, tandis que d'autres, comme NFKB et CDC37, diminuaient après traitement. Ces changements dans l'expression des protéines pourraient donner un aperçu supplémentaire de comment CIGB-300 peut renverser la résistance aux médicaments.
Limitations et Directions Futures
Malgré ces résultats prometteurs, développer des médicaments efficaces contre la résistance multi-médicaments au cancer reste un défi. Les efforts précédents pour créer des inhibiteurs de transporteurs ABC n'ont pas donné de résultats satisfaisants. Cependant, la recherche continue sur de nouveaux types d'inhibiteurs, y compris des composés naturels et des médicaments peptides comme CIGB-300.
Avec des preuves en croissance, y compris la capacité de CIGB-300 à entraver l'action de la P-glycoprotéine et à affecter d'autres voies de signalisation, ce composé pourrait se révéler être un outil précieux pour améliorer le traitement du cancer. Sa capacité à sensibiliser les cellules de cancer du poumon résistantes aux médicaments de chimiothérapie offre de l'espoir pour des options de traitement plus efficaces à l'avenir.
Conclusion
CIGB-300 montre un potentiel comme option de traitement prometteuse pour combattre la résistance multi-médicaments dans le cancer du poumon en inhibant sélectivement l'expression de la P-glycoprotéine. Sa capacité à améliorer l'efficacité des médicaments de chimiothérapie standard ouvre la voie à de meilleures stratégies de traitement. La recherche continue sur CIGB-300 et des composés similaires pourrait mener à des approches innovantes pour lutter contre la résistance au cancer, offrant de l'espoir aux patients face à ces conditions difficiles.
Titre: CIGB-300 reverses chemo-resistance in MDR1-transfected lung squamous cancer cells
Résumé: BackgroundInhibition of ABC transporter protein activity is considered to be the most effective method to reverse multidrug resistance (MDR). In this study, we evaluated the MDR reversal potential of CIGB-300, a potent CK2 kinase inhibitor. MethodsABCB1 overexpressing lung adenocarcinoma NCI-H226 cells were constructed using lentivirus, and the expression of ABCB1 gene and protein was detected by real-time fluorescence quantitative PCR and Western blotting. MTT assay was used to assess the cytotoxicity and MDR reversal effect of CIGB-300.The effect of CIGB-300 on ABCB1 expression was determined by Western Blotting. Cell surface expression and subcellular localization of ABCB1 were examined by Flow Cytometry and Immunofluorescence Staining. Rh123 efflux and accumulation were measured by Fluorescent Enzyme Labeler and Flow Cytometry. ResultsCIGB-300 significantly increased the sensitivity of drug-resistant cells overexpressing the ABCB1 drug efflux pump (NCI-H226-ABCB1), while it had no effect on their parental cell lines. At the same time, its mechanism of action may be related to the inhibition of ABCB1 expression, which was dose-dependent, Moreover, in addition, we demonstrated that CIGB-300 reduced the expression of NFKB and CDC37 proteins. ConclusionsOur study elucidated that CIGB-300 reverses ABCB1-mediated MDR by inhibiting ABCB1 protein expression or intracellular signaling and provides a potential therapeutic strategy to improve tumor chemosensitivity.
Auteurs: Zuodong Qin, M. Wang, D. Tang, X. Luo, W. Liu, J. Xie, Y. Yi, Y. Lan, W. Li, S. E. Perea, W. Dessie, Y. Perera
Dernière mise à jour: 2024-10-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620006
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620006.full.pdf
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