Syntezę i właściwości biologiczne nowych analogów kombretastatyny opisano w MOLECULES

Kombretastatyny wyizolowane Combretum caffrum zakłócają proces polimeryzacji mikrotubul poprzez wiązanie się do kolchicynowego miejsca wiążącego (ang. colchicine-binding site inhibitors (CBSIs)), powodując przez to zatrzymanie mitozy w komórkach nowotworowych. W najnowszej publikacji opisaliśmy wyniki badań prowadzonych przez mgr Martę Jędrzejczyk, tj. syntezę dwudziestu nowych analogów  kombretastatyny CA-4. Badania prowodzone były we współpracy z zespołem prof. Marty Strugi (Wydział Lekarski, Katedra i Zakład Biochemii, WUM) oraz zespołem prof. Jacka Tuszynskiego (University of Alberta; Politecnico di Torino).  Aktywność przeciwproliferacyjną otrzymanych związków testowano wobec komórek nowotworowych. Dla najbardziej cytotoksycznych związków (8 i 20) przeprowadzono dalsze badania. Wykazano, że związki te indukują zatrzymanie cyklu komórkowego G0/G1 w komórkach MDA i A549, w sposób zależny od stężenia. Ponadto testy in vitro polimeryzacji tubuliny wykazały, że oba związki wzmacniają polimeryzację tubuliny. Dodatkowo przeprowadzono analizę obliczeniową sposobów wiązania związków w odniesieniu do kluczowych izotypów tubuliny. Uzyskaliśmy zadowalającą korelację energii wiązania związków do tubuliny z wartościami IC50, gdy obliczono średnie ważone energii wiązania uwzględniające liczebność izotypów tubuliny w określonych liniach komórek nowotworowych. Publikacja ukazała się w Molecules (IF = 4,6; punkty MEN = 140) w specjalnym zeszycie pt. „Small-Molecule Inhibitors of Tubulin Polymerization: Recent Advances”. Badania wspierane były przez ID-UB (003/13/UAM/0010 i 048/13/UAM/0004).

Jędrzejczyk, M.; Morabito, B.; Żyżyńska-Granica, B.; Struga, M.; Janczak, J.; Aminpour, M.; Tuszynski, J.A.; Huczyński, A. „Novel Combretastatin A-4 Analogs—Design, Synthesis, and Antiproliferative and Anti-Tubulin Activity” (2024) Molecules29, 2200, artykuł w otwartym dostępie

ZASTOSOWANIE CHEMII „KLIK” DO SYNTEZY BIOKONIUGATÓW SALINOMYCYNY

Z tegoroczną tematyką nagrody Nobla związany jest również, w sposób praktyczny, zespół Zakładu Chemii Medycznej. O utylitarnym znaczeniu chemii klik w naszych badaniach opowiedzieliśmy w najnowszym artykule przeglądowym, który okazał się w ostatnim numerze Wiadomości Chemicznych.

Michał Sulik, Michał Antoszczak , Adam Huczyński,”ZASTOSOWANIE CHEMII „KLIK” DO SYNTEZY BIOKONIUGATÓW SALINOMYCYNY”, Wiadomości Chemiczne, (2022) vol. 76, nr 11-12, s. 883-907; artykuł w wolnym dostępie

Przełomowe wyniki badań aktywności pochodnych monenzyny wobec komórek glejaka ukazały się w Biomedicine & Pharmacotherapy

Nasze najnowsze badania nad nowotworami przybrały nowy wymiar. Wymiar 3d. Dzięki współpracy z dr Alicją Urbaniak-Clausing możliwe stało się przebadanie w USA naszych pochodnych monenzyny na organoidach glejaka. To najnowszy model badań nad nowotworami mózgu. W badania biologiczne zaangażowało się bardzo wielu naukowców z USA. Nas chemików z Zakładu Chemii Medycznej cieszy to, że związki przez nas otrzymane mogły stać się materiałem do tych badań i że modyfikacja chemiczna poprawiła aktywność przeciwnowotworową monenzyny. Artykuł ukazał się w prestiżowym Biomedicine & Pharmacotherapy (IF= 7,719).

Alicja Urbaniak, Megan R. Reed, Billie Heflin, John Gaydos, Sergio Piña-Oviedo, Marta Jędrzejczyk, Greta Klejborowska, Natalia Stępczyńska, Timothy C. Chambers, Alan J. Tackett, Analiz Rodriguez, Adam Huczyński, Robert L. Eoff, Angus M. MacNicol,
„Anti-glioblastoma activity of monensin and its analogs in an organoid model of cancer” (2022) Biomedicine & Pharmacotherapy, 153, 113440, artykuł w otwartym dostępie

Witamina C w nowotworach kobiecych

Nowy artykuł przeglądowy na temat wpływu suplementacji witaminą C na przebieg leczenia nowotworów kobiecych ukazał się w Nutrients (IF = 5,719; punkty MEN = 140 pkt.). To już trzecia witamina (po witaminie D3 i E), której wpływ na progresję nowotworów u kobiet opisano wraz z onkologami z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu: Prof. Janiną Markowską i Prof. Anną Markowską. Mamy nadzieję, że popularyzacja wiedzy na temat roli witamin przyczyni się do polepszenia rokowań chorych na choroby onkologiczne.

Markowska, A.; Antoszczak, M.; Markowska, J.; Huczyński, A. Role of Vitamin C in Selected Malignant Neoplasms in Women (2022) Nutrients14, 882.

Macierzyste komórki nowotworowe ulegają naszym związkom – nowy artykuł w ACS Organic & Inorganic Au

W ramach poszukiwania związków selektywnych wobec macierzystych komórek nowotworowych (CSC) zsyntetyzowano bibliotekę 18 nowych pochodnych salinomycyny (SAL). W porównaniu ze strukturą macierzystą nowo zsyntetyzowane produkty zawierały mono- lub dipodstawione grupy C20-epi-aminowe. Aktywność biologiczną tych związków oceniono wobec ludzkich mezenchymalnych komórek sutka (HMLER CD24low/CD44high), dobrze znanego modelu CSC sutka, i jego izogenicznej linii komórek nabłonkowych (HMLER CD24high/CD44low) pozbawionych właściwości CSC. Zdecydowana większość pochodnych SAL charakteryzowała się aktywnością na poziome stężeń nanomolowych. Badania prowadzono ze współpracą z Prof. Raphaëlem Rodriguezem z Instytutu Curie w Paryżu. W tym miejscu swoje naukowe staże odbywali mgr Dominika Czerwonka i dr Michał Antoszczak, a uzyskane tam wyniki stanowią podstawę tego artykułu.

Dominika Czerwonka, Sebastian Müller, Tatiana Cañeque, Ludovic Colombeau, Adam Huczyński, Michał Antoszczak, Raphaël Rodriguez, Expeditive Synthesis of Potent C20-epi-Amino Derivatives of Salinomycin against Cancer Stem-Like Cells, (2022) ACS Organic & Inorganic Au, Articles ASAP, artykuł w wolnym dostępie

Artykuł opisujący aktywność przeciwnowotworową biokoniugatów kwasu lasalowego ukazał się w ACS Omega

W artykule opisano syntezę dziewięciu biokoniugatów kwasu lasalowego (LAS), w których cząsteczka LAS została połączona wiązaniem kowalencyjnym z wybranymi lekami przeciwnowotworowymi lub innymi aktywnymi składnikami przeciwnowotworowymi. Badania in vitro, przeprowadzone we współpracy z naukowcami z Katedry i Zakładu Biochemii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, pokazały iż ludzkie komórki raka prostaty (PC3) i ludzkie komórki pierwotnego raka jelita grubego (SW480) były zasadniczo bardziej wrażliwe na ekspozycję na pochodne LAS niż ludzkie keratynocyty (HaCaT). Ponadto wybrane produkty były silniejszymi induktorami późnej apoptozy i/lub martwicy w komórkach nowotworowych PC3 i SW480 w porównaniu z przerzutowym wariantem komórek raka okrężnicy (SW620). Aby ustalić mechanizm przeciwnowotworowy biokoniugatów LAS, zmierzono poziom interleukiny 6 (IL-6) i reaktywnych form tlenu (ROS). Badane związki istotnie ograniczały uwalnianie IL-6, podczas gdy poziom ROS był istotnie wyższy we wszystkich badanych liniach komórkowych.

Michał Antoszczak, Dagmara Otto-Ślusarczyk, Marta Kordylas, Marta Struga, Adam Huczyński, Synthesis of Lasalocid-Based Bioconjugates and Evaluation of Their Anticancer Activity, (2022), ACS Omega, artykuł w wolnym dostępie

Artykuł przeglądowy na temat roli witaminy E w przebiegu chorobowym złośliwych nowotworów u kobiet opublikowano w Nutrition and Cancer

Witamina E, jest silnym przeciwutleniaczem, który chroni wielonienasycone kwasy tłuszczowe przed utlenianiem i ma zdolność ograniczania peroksydacji lipidów, co ma znaczenie w leczeniu chorób serca, miażdżycy, zaburzeń mięśniowych czy niepłodności u mężczyzn. Badania in vitro pokazują, że jednym z działań witaminy E jest również zmniejszenie aktywności macierzystych komórek nowotworowych, które odpowiadają za wznowę, przerzuty i chemoodporność nowotworów. W literaturze naukowej coraz częściej pojawiają się doniesienia o udziale witaminy E nie tylko w ochronie przed mutagennym działaniem reaktywnych form tlenu, ale także w jej działaniu antyangiogennym oraz zdolnością do hamowania inwazji i przerzutów komórek nowotworowych.

W tym kontekście szczególnie interesująca wydaje się rola witaminy E w profilaktyce procesu nowotworowego wybranych nowotworów złośliwych u kobiet. W niniejszym artykule przeglądowym przedstawiliśmy wyniki badań nad potencjalnym przeciwnowotworowym działaniem witaminy E w walce z rakiem piersi, szyjki macicy, endometrium i jajnika. Praca powstała w ramach wieloletniej współpracy z poznańskimi onkologami ginekologicznymi Prof. Janiną Markowską i Prof. Anną Markowską.

Anna Markowska, Michał Antoszczak, Janina Markowska, Adam Huczyński, ” Role of Vitamin E in Selected Malignant Neoplasms in Women”, (2021) Nutrition and Cancer, https://doi.org/10.1080/01635581.2021.1952626

W ramach tej współpracy ostatnio udostępniono również rozdział e-booka: Janina Markowska, Adam Huczynski, Zbigniew Kojs, Anna Markowska: The Role of Cancer Stem Cells (CSCs) in Gynecological Malignancies, (2021) OBSTETRICS AND GYNECOLOGY

Właściwości przeciwnowotworowe pojedynczo i podwójnie modyfikowanych pochodnych 20-epi-salinomycyny opisano na łamach European Journal of Pharmacology

W naszej najnowszej publikacji, powstałej we współpracy z naukowcami z grupy badawczej pod kierownictwem Prof. Marty Strugi z Katedry i Zakładu Biochemii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, przebadano szeroką grupę aż 24 pojedynczo i podwójnie modyfikowanych pochodnych C20-epi-salinomycyny. Nasze badania wykazały hamujące działanie otrzymanych związków wobec pierwotnych i przerzutowych komórek nowotworu okrężnicy oraz silniejsze od niemodyfikowanej salinomycyny działanie cytotoksyczne na komórki przerzutowego nowotworu prostaty. Niektóre pochodne salinomycyny wykazywały obiecującą aktywność przeciwnowotworową lecz bez toksycznego wpływu na komórki nienowotworowe (w przeciwieństwie do powszechnie stosowanego leku onkologicznego doksorubicyny). Pochodne salinomycyny wywoływały późną apoptozę w komórkach raka okrężnicy i martwicę w komórkach raka prostaty, a także zmniejszały wydzielanie interleukiny 6 (IL-6) w tych komórkach.

Dominika Czerwonka, Magdalena Mielczarek-Puta, Michał Antoszczak, Aleksandra Cioch, Marta Struga, Adam Huczyński, „Evaluation of the anticancer activity of singly and doubly modified analogues of C20-epi-salinomycin” (2021) European Journal of Pharmacology, Vol. 908, 174347, publikacja open access

Publikacja na temat aktywności przeciwproliferacyjnej nowych tiomocznikowych i mocznikowych pochodnych kolchicyny

To już czwarta publikacja Julii Krzywik, która realizuje swój wdrożeniowy doktorat w firmie TRIMEN Chemicals. Tym razem uzyskała ona nowe pochodne 10-metyloaminokolchicyny modyfikując pozycję C-7 poprzez wstawienie ugrupowań mocznikowych, tiomocznikowych oraz guanidyny.

Julia Krzywik, Ewa Maj, Anna Nasulewicz-Goldeman, Witold Mozga, Joanna Wietrzyk, Adam Huczyński, „Synthesis and antiproliferative screening of novel doubly modified colchicines containing urea, thiourea and guanidine moieties”, (2021) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, Volume 47, 128197, publikacja open access

Wyniki wspólnych badań z przemysłem ukazały się w European Journal of Medicinal Chemistry

To już trzecia publikacja naukowa, która powstała w ramach doktoratu wdrożeniowego Julii Krzywik pracującej w firmie TRIMEN CHEMICALS z Łodzi.  W pracy opisano syntezę nowych karbaminianowych i tiokarbaminianowych pochodnych 10-demetoksy-10-metyloaminokolchicyny oraz szczegółowe badania krystalograficzne i strukturalne 4 spośród otrzymanych związków.  

Wszystkie pochodne kolchicyny  zostały przetestowane pod kątem ich aktywności przeciwproliferacyjnej wobec czterech linii komórkowych ludzkich nowotworów. Większość badanych związków wykazywała większą cytotoksyczność i charakteryzowała się wyższym współczynnikiem selektywności od standardowych leków przeciwnowotworowych, takich jak cisplatyna i doksorubicyna oraz od niezmodyfikowanej kolchicyny. Badania dokowania molekularnego potwierdziły zdolność otrzymanych związków do wiązania się z kolchicynowym miejscem wiążącym w tubulinie (ang. colchicine binding site , CBS).

Julia Krzywik, Maral Aminpour, Jan Janczak, Ewa Maj, Mahshad Moshari, Witold Mozga, Joanna Wietrzyk, Jack. A. Tuszyński, Adam Huczyński, ”An insight into the anticancer potential of carbamates and thiocarbamates of 10-demethoxy-10-methylaminocolchicine”, (2021), European Journal of Medicinal Chemistry, 113282.

Publikacja opisująca syntezę oraz właściwości przeciwnowotworowe nowych podwójnie i potrójnie modyfikowanych pochodnych kolchicyny ukazała się w Bioorganic & Medicinal Chemistry

W tym artykule opisujemy syntezę serii nowych, podwójnie i potrójnie modyfikowanych pochodnych kolchicyny. Pochodne te testowano na komórkach pierwotnej ostrej białaczki limfoblastycznej (ALL-5) i na kilku liniach komórek nowotworowych, w tym A549, MCF-7, LoVo i LoVo/DX. Większość zsyntetyzowanych związków wykazywała korzystny wskaźnik selektywności (SI), szczególnie dla linii komórkowych ALL-5 i LoVo. Analiza cyklu komórkowego najsilniej działających związków na liniach komórkowych ALL-5 i MCF-7 ujawniła kontrastujące efekty, gdzie zatrzymanie fazy M obserwowano w komórkach MCF-7, ale nie w komórkach ALL-5. Nasze badania wskazują, że analogi 7-deacetylo-10-tiokolchicyny i 4-jodo-7-deacetylo-10-tiokolchicyny są obiecującymi związkami użytecznymi z walce z różnymi typami nowotworów.

Greta Klejborowska, Alicja Urbaniak, Ewa Maj, Joanna Wietrzyk, Mahshad Moshari, Jordane Preto, Jack A. Tuszynski, Timothy C. Chambers, Adam Huczyński, „Synthesis, anticancer activity and molecular docking studies of N-deacetylthiocolchicine and 4-iodo-N-deacetylthiocolchicine derivatives”, (2021) Bioorganic & Medicinal Chemistry, 32, 116014.

Artykuł o dimerach antybiotyków jonoforowych ukazał się w Biomolceules

W naszym artykule opisaliśmy syntezę serii oryginalnych homo- i heterodimerów jonoforów, w których dwie cząsteczki salinomycyny zostały połączone za pomocą łączników triazolowych oraz takie, w których salinomycyna jest połączona z kwasem lasalowym, monenzyną lub kwasem betulinowym tworząc „mieszane” struktury dimeryczne. Otrzymane dimery wykazały niezwykle ciekawe właściwości przeciwnowotworowe.

Michał Sulik, Ewa Maj, Joanna Wietrzyk, Adam Huczyński, Michał Antoszczak, „Synthesis and Anticancer Activity of Dimeric Polyether Ionophores”, Biomolecules 202010, 1039.

Publikacja na temat przeciwnowotworowych właściwości nowych pochodnych kolchicyny ukazała się w Molecules.

Z przyjemnością informujemy, że w MOLECULES ukazała się pierwsza praca będąca efektem współpracy pomiędzy przemysłem (firma TriMen Chemicals z Łodzi) a naukowcami z rożnych ośrodków naukowych. Publikacja jest wynikiem badań prowadzonych w ramach realizacji doktoratu wdrożeniowego Julii Krzywik.

Julia Krzywik, Witold Mozga, Maral Aminpour, Jan Janczak, Ewa Maj, Joanna Wietrzyk, Jack A. Tuszyński, Adam Huczyński, „Synthesis, Antiproliferative Activity and Molecular Docking Studies of Novel Doubly Modified Colchicine Amides and Sulfonamides as Anticancer Agents(2020) Molecules, 25(8), 1789.