Autores
Restrepo-lópez, M. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO) ; Restrepo-lópez, J. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO) ; Gallego-londoño, V. (UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA) ; Manrique-moreno, M. (UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA) ; Santa-gonzález, G.A. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO)
Resumo
El cáncer de mama es el tipo de cáncer con mayor tasa de mortalidad en mujeres
de Latino América. La mayoría de los tratamientos convencionales tienen eficacia
limitada y por eso existe la necesidad de evaluar nuevos agentes
antiproliferativos. Los Péptidos Antimicrobianos Catiónicos (PACs) son una
alternativa prometedora ya que se ha reportado su efecto citotóxico sobre
células tumorales. En esta investigación, se evaluaron dosis bajas y repetitivas
de tres péptidos sintéticos identificados en venenos de serpiente, para
determinar su capacidad citotóxica sobre líneas celulares de cáncer de mama. Los
resultados mostraron que un tratamiento con tres dosis de los péptidos ATRA-1 y
NA-CATH-ATRA-1ATRA-1, inducen citotoxicidad significativa sobre las células MCF-
7 y MDA-MB-231, respectivamente.
Palavras chaves
Cáncer de mama; Péptidos catiónicos; Tratamiento crónico
Introdução
El cáncer de mama es el tipo de neoplasia más diagnosticada en la población a
nivel mundial. A pesar de los avances en el diagnóstico temprano y las nuevas
terapias, el número de nuevos casos va en aumento y es la patología asociada al
cáncer, con mayor tasa de mortalidad en mujeres de Latino América y el Caribe
donde se presentaron 57.984 muertes en 2020 (SUNG, FERLAY, et al., 2021).
La mayoría de los medicamentos empleados actualmente tienen eficacia limitada
debido a su estrecho margen terapéutico, inducción de toxicidad e inducción de
resistencia adquirida (MARQUS, PIROGOVA, et al., 2017). Por esto, existe una
necesidad de evaluar nuevos agentes antiproliferativos, y una de las
alternativas que se han estudiado en los últimos años son los Péptidos
Antimicrobianos Catiónicos (PACs), compuestos que hacen parte del mecanismo de
respuesta inmune innata de un amplio rango de organismos. En un principio, la
atención sobre los PACs se centró en su actividad antimicrobiana (REDDY,
YEDERY, et al., 2004), sin embargo, estas moléculas poseen una amplia actividad,
incluyendo su acción sobre células tumorales, dentro de las que se encuentra el
cáncer de mama, como fue revisado por Manrique-Moreno, et al (2021) (MANRIQUE-
MORENO, SANTA-GONZÁLEZ, et al., 2021).
La mayoría de los estudios de toxicidad in vitro a compuestos con potencial uso
terapéutico, generalmente se hacen mediante tratamientos cortos o diseños de
exposición aguda. En contraste, son pocos los análisis in vitro que estudian el
efecto citotóxico vinculado a la exposición repetitiva a este tipo de
compuestos. En esta investigación se plantea hacer tratamientos con dosis
repetidas de tres péptidos identificados en venenos de serpiente, y evaluar la
viabilidad sobre cultivos de células MCF-7 y MDA-MB-231.
Material e métodos
Péptidos catiónicos sintéticos: Se evaluaron tres péptidos sintéticos
derivados de venenos de serpiente: ATRA-1, ATRA-1A y NA-CATH-ATRA-1ATRA-1. Los
péptidos fueron sintetizados por método de fase sólida por la compañía GenScript
(Piscataway Township, NJ, USA). Para los tratamientos, los péptidos fueron
diluidos en agua ultrapura.
Cultivos celulares y esquema de tratamientos: Se emplearon las líneas celulares
de cáncer de mama MCF-7 y MDA-MB-231. Las células se cultivaron a 37ºC en medio
DMEM (Dulbecco's modified Eagle's Medium) suplementado con 5% de suero bovino
fetal (FCS), 100 μg/ml de penicilina y 100 μg/ml de estreptomicina, en atmósfera
húmeda con 5% CO2. En todos los experimentos se emplearon cultivos en
proliferación exponencial. Para los tratamientos se emplearon 10.000 células
sembradas en platos de 96 pozos, y a partir del segundo día post-siembra se
adicionaron a los cultivos concentraciones subtóxicas de los péptidos (20 uM
para los péptidos Atra-1, Atra1-A y de 3 uM para NA-CATH-ATRA-1ATRA-1). Para el
esquema de tratamiento crónico, se adicionaron estás dosis por 3 días
consecutivos y cada 24h se realizaron medidas de viabilidad celular a través
del ensayo MTT. Para esto, después del tiempo de tratamiento se eliminó el
medio y se adicionaron a cada pozo 100 uL de MTT (0,5 mg/ml), se re-incubaron
los cultivos a 37 °C por 2h, y posteriormente se les adicionó isopropanol ácido
(100 uL) por 10 min para solubilizar los cristales de formazán producidos por
las células viables. Finalmente se determinó su absorbancia a 570 nm en lector
multimodal.
Resultado e discussão
La secuencia de los PACs empleados y su respectiva carga se muestran en la Tabla
1. Para determinar el efecto citotóxico de los péptidos se emplearon dosis de 20
uM para los péptidos Atra-1, Atra-1A, y de 3 uM para NA-CATH-ATRA-1ATRA-1, y se
realizaron tratamientos crónicos por 3 días consecutivos. Los resultados
muestran que bajo las condiciones empleadas, ninguno de los péptidos indujo
cambios significativos con 1 y 2 dosis de tratamiento. Para las células MCF-7 se
observó disminución de la viabilidad con la tercera dosis del péptido Atra-1, y
para las células MDA-MB-231 disminución de la viabilidad a la tercera dosis con
el péptido NA-CATH-ATRA-1ATRA-1 (Figura 1).
Aunque se ha demostrado que la quimioterapia en dosis altas reduce
significativamente el tamaño del tumor, a menudo provoca una recaída de la
enfermedad y el desarrollo de resistencia a los medicamentos. En la actualidad,
hay reportes que utilizan quimioterapéuticos en dosis bajas a intervalos
repetidos cortos para estimular respuestas celulares a largo plazo que puedan
tener un resultado antiproliferativo más eficiente sobre las células tumorales
(CAMILIO, WANG, et al., 2019, PATIL, KUNDA, 2022). Para caracterizar el
mecanismo inductor de citotoxicidad observado con las dosis bajas y repetitivas
de los péptidos Atra-1 y NA-CATH-ATRA-1ATRA-1, deben completarse estudios
adicionales con otras técnicas celulares y moleculares.
Efecto citotóxico inducido por dosis crónicas de los péptidos Atra-1, Atra-1A y NA-CATH-ATRA-1ATRA-1, sobre células de cáncer de mama MCF-7 y MDAMB231
Conclusões
El tratamiento crónico con dosis bajas de los péptidos ATRA-1 y NA-CATH-ATRA-
1ATRA-1, induce citotoxicidad significativa sobre las células MCF-7 y MDA-MB-231,
respectivamente. Su efecto modulador e inductor de toxicidad sobre las células
tumorales deber explorado con otras metodologías.
Agradecimentos
Este trabajo fue financiado por Minciencias (Cod. 111584467189, RC 946-2019) y por
el Instituto Tecnológico Metropolitano.
Referências
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MANRIQUE-MORENO, M., SANTA-GONZÁLEZ, G. A., GALLEGO, V. "Bioactive cationic peptides as potential agents for breast cancer treatment", Bioscience Reports, v. 41, n. 12, 2021. DOI: 10.1042/BSR20211218C. .
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