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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/68764
Type: | TCC |
Title: | Potencial epigenético de hidroxamatos na modulação da expressão de histonas desacetilases (HDACS) em linhagem leucêmica (HL-60) |
Authors: | Ribeiro, Ramon César Oliveira |
Advisor: | Furtado, Cristiana Libardi Miranda |
Co-advisor: | Borges, Daniela de Paula |
Keywords: | HL60;Hidroxamatos;HDACs;Análises in silico;Expressão gênica |
Issue Date: | 2022 |
Citation: | RIBEIRO, Ramon César Oliveira. Potencial epigenético de hidroxamatos na modulação da expressão de histonas desacetilases (HDACS) em linhagem leucêmica (HL-60). 2022. 58 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Ciências Biológicas) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | O câncer continua sendo uma das principais causas de morte no mundo. Estudos com alvos em metabolismo energético, terapias combinas e alterações genéticas e epigenéticas vem sendo utilizadas a fim de encontrar novas alternativas terapêuticas. Com isso, estudos bioinformáticos, como os de análise in silico quando associado a experimentos de fase pré-clínica, permitem validar o potencial biológico e mecanismos moleculares de novos fármacos. Dentre os compostos atualmente aprovados pelo FDA (Food and Drug Administration) os Hidroxamatos têm se destacado em tratamentos oncológicos, pela sua eficiência na modulação de proteínas histonas, favorecendo sua inibição e silenciamento gênico via inibidores de histona desacetilase (iHDAC). Desta forma, este trabalho objetiva analisar o potencial epigenético in vitro de dois protótipos da classe dos hidroxamatos (LDT565 e LDT566), como potenciais agentes antitumorais, na regulação dos genes HDAC1 e HDAC2. Os experimentos para validação de mecanismos de ação e atividade biológica foram guiados por ensaios de citotoxicidade, análises de expressão gênica em linhagem de câncer hematológico (HL60) e análises in silico de potenciais alvos. Foi utilizado como controle o composto comercial Vorinostat. A partir disso, foi observada a atividade de crescimento inibitório, dependente do tempo (24h, 48h ou 72h) e concentração, onde há semelhança entre os compostos sintéticos e o Vorinostat. O composto LDT565 destaca-se por apresentar resultados de IC50 similares desde as 24hs de tratamento (24h = 1,85; 48h = 1,19; 72h = 1,43). Também foi possível analisar um potencial inibição da expressão gênica de HDAC1 e HDAC2 após 12h de incubação para ambos compostos analisados (LDT565 e LDT566) e o controle positivo (Vorinostat). Após 24h de incubação o composto LDT566 apresentou reduziu a expressão da HDAC1 e HDAC2, sendo que o LDT565 inibiu somente a HDAC1. A análise in silico evidenciou que a HDAC1 regula diversos genes envolvidos no processo de carcinogênese sendo que o maior score de interação foi com a proteína EP300 (histona desacetilase), sendo que também foram relacionadas as proteínas TP53, RB1 e RBL conhecidamente envolvidos no processo de carcinogênese. A HDAC2 apresentou alto score de interação com todos os alvos relacionados, dentre eles as DNMT1 (DNA metiltransferases), o CDH4 e ainda o TP53. Ambos compostos apresentam atividade inibitória dos genes HDAC1 e HDAC2 semelhante ao composto comercial, de maneira tempo dependente. Ambos alvos HDAC1 e HDAC2 participam da regulação de genes relacionados ao processo de carcinogênese, sendo um importante alvo molecular na terapia anticâncer. |
Abstract: | Cancer remains one of the leading causes of death worldwide. Studies with targets in energetic metabolism, combined therapies and genetic and epigenetic modifications have been used to identify the new therapeutic strategy. Bioinformatics studies, such as in silico analysis when associated with preclinical trials experiments, allow the validation of antitumor potential and molecular pathways of new compounds in drug discovery. The hydroxamates have been approved by the FDA (Food and Drug Administration) and are in current use in hematological treatment, due to their efficiency in modulating histone proteins, favouring their genetic silencing via histone deacetylase inhibitors (HDACi). Therefore, this work aims to analyze the in vitro epigenetic potential of two prototypes of the hydroxamate class (LDT565 and LDT566), as potential cellular antitumor agents in the regulation of HDAC1 e HDAC2 gene expression. The experiments to validate the mechanisms of action and biological activity were conducted by toxicity trials, gene expression analysis in a hematological cell line (HL60) and in silico analysis. The commercial compound Vorinostat was used as a positive control. Up to this point, growth activity was observed, time (24h 48h and 72h) and concentration depending, where were found similarities between the synthetic compounds and Vorinostat, but LDT565 stands out for presenting similar IC50 results since 24h of treatment (24h = 1.85; 48h = 1.19 and 72h = 1.43). It was also possible to analyze the inhibition of gene expression for HDAC1 and HDAC2 in 12h incubation between both the prototypes analyzed (LDT565 e LDT566) and the positive control (Vorinostat). After 24h incubation, the compound LDT566 demonstrated inhibition only in HDAC1. The in silico analysis showed that HDAC1 regulates a load of genes involved in the carcinogenic process, being the heights interaction scores related to the protein EP300 (histone deacetylase), but it was also correlated to TP53, RB1 and RBL proteins, widely involved in the carcinogenic process. HDAC 2 demonstrated a high score interaction with all the correlated targets, such as the DNMT1 (DNA methyltransferases), CDH4 and TP53. Both compounds presented inhibitory activity for HDAC1 e HDAC2, like the commercial compound, in a time-dependent way. HDAC1 and HDAC2 targets participate in the regulation of genes related to the carcinogenesis process, being an important molecular target in anticancer therapy. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68764 |
Appears in Collections: | CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - BACHARELADO - Monografias |
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