Caracterização de prováveis mecanismos de ação de derivados sintéticos heterocíclicos e precursores em modelo de tumores sólidos e leucemias.

dc.creatorTulio Resende Freitas
dc.date.accessioned2024-01-10T12:30:19Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:00:10Z
dc.date.available2024-01-10T12:30:19Z
dc.date.issued2023-10-27
dc.description.abstractCancer currently ranks as the second-leading cause of death on a global scale. In general, existing oncological treatments entail frequent undesirable side effects and demonstrate limited efficacy. Heterocyclic compounds, constituting a fundamental structural unit in many marketed drugs, play a well-established and prominent role as antitumoral agents. In this context, this study aimed to assess, through in vitro experimentation and computational approaches, the cytotoxic action, apoptosis-inducing capacity, alterations in the cell cycle and gene expression, as well as possible molecular interactions of twenty-three (23) new heterocyclic compounds and precursors against cell lines associated with breast cancer (MDA-MB-231), ovarian cancer (TOV-21G), acute myeloid leukemia (THP-1), acute promyelocytic leukemia (HL-60), and chronic myeloid leukemia (K-562). To achieve this objective, cytotoxicity assays, flow cytometry analyses, gene expression evaluation, oral bioavailability study, and molecular modeling were employed. Among the compounds analyzed, GSCB76, GSCB82, and GSCB85 were found to be the most potent and selective, exhibiting considerably increased cytotoxicity [1,18 μM < IC50 < 7,66 μM] and targeted selectivity toward the MDA-MB-231 and THP-1 cell lines. Investigation into apoptosis induction and cell cycle alterations revealed that compounds GSCB76, GSCB82, and GSCB85 primarily promoted an increase in apoptotic THP-1 cells after 48 hours of treatment, while GSCB76 and GSCB82 induced cell cycle arrest in the G0/G1 phases in this same cell line. In terms of gene expression, a modification in the profile of genes involved in potential resistance and apoptosis mechanisms was observed. Furthermore, in silico analysis revealed that the three most active compounds have the potential to interact with Histone Deacetylase 8 (HDAC8), a target already associated with cancer, and also exhibit a high drug-like potential, suggesting the prospect of developing prototypes that can be administered orally. These results strengthen the potential use of these compounds as part of the search for new therapeutic approaches in the field of oncology.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/62535
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subject.otherCompostos heterocíclicos
dc.subject.otherApoptose
dc.subject.otherCâncer de mama
dc.subject.otherCâncer de ovário
dc.subject.otherLeucemias
dc.titleCaracterização de prováveis mecanismos de ação de derivados sintéticos heterocíclicos e precursores em modelo de tumores sólidos e leucemias.
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1Fernando de Pilla Varotti
local.contributor.advisor1Adriano de Paula Sabino
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2875593207169323
local.contributor.referee1Ruben Dario Sinisterra Millan
local.contributor.referee1Adolfo Henrique de Moraes Silva
local.contributor.referee1Silmara Nunes Andrade
local.contributor.referee1Whocely Victor de Castro
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8429285377756560
local.description.resumoO câncer ocupa atualmente a posição de segunda principal causa de morte em escala global. Em geral, os tratamentos oncológicos existentes acarretam frequentes efeitos colaterais indesejados e demonstram eficácia limitada. Os compostos heterocíclicos, que compõem a estrutura fundamental de muitos medicamentos comercializados, desempenham um papel de destaque e bem estabelecido como agentes antitumorais. Nesse contexto, este estudo objetivou avaliar, por meio de experimentação in vitro e abordagens computacionais, a ação citotóxica, a capacidade de indução de apoptose, as alterações no ciclo celular e na expressão gênica, bem como possíveis interações moleculares de vinte e três (23) novos compostos heterocíclicos e precursores contra linhagens celulares associadas ao câncer de mama (MDA-MB-231), câncer de ovário (TOV-21G), leucemia mieloide aguda (THP-1), leucemia promielocítica aguda (HL-60) e leucemia mieloide crônica (K-562). Para alcançar tal objetivo, foram empregados ensaios de citotoxicidade, análises por citometria de fluxo, avaliação da expressão gênica, estudo de biodisponibilidade oral e modelagem molecular. Entre os compostos analisados, GSCB76, GSCB82 e GSCB85 demonstraram ser os mais potentes e seletivos, exibindo citotoxicidade consideravelmente aumentada [1,18 μM < IC50 < 7,66 μM] e seletividade direcionada para as linhagens MDA-MB-231 e THP-1. A investigação sobre a indução de apoptose e alterações no ciclo celular evidenciou que os compostos GSCB76, GSCB82 e GSCB85 promoveram principalmente um aumento de células THP-1 em apoptose após 48 horas de tratamento, enquanto GSCB76 e GSCB82 induziram um acúmulo de células nas fases G0/G1 nesta mesma linhagem. No âmbito da expressão gênica, foi constatada uma modificação no perfil de genes envolvidos em possíveis mecanismos de resistência e apoptose. Ademais, a análise in silico revelou que os três compostos mais ativos possuem potencial interação com a proteína Histona Desacetilase 8 (HDAC8), um alvo já associado ao câncer, e também apresentam um alto potencial drug-like, sugerindo a perspectiva de desenvolvimento de protótipos que podem ser administrados por via oral. Tais resultados fortalecem o potencial uso desses compostos como parte da busca por novas abordagens terapêuticas no campo da oncologia.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentFARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Análises Clínicas e Toxicológicas

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