Funcionalización de Péptidos derivados de LfcinB con motivos no proteicos : una estrategia para la optimización de fármacos peptídicos con aplicaciones terapéuticas y de diagnóstico

Abstract

La incidencia del cáncer de cuello uterino ha aumentado en los últimos años a una tasa alarmante. A pesar de los avances en los tratamientos y métodos de diagnóstico para el cáncer, las terapias existentes siguen siendo poco selectivas ocasionando numerosas reacciones adversas tanto locales como sistémicas. Debido a esto, es importante el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos contra el cáncer que exhiban un perfil de selectividad favorable. Recientemente, se han obtenido péptidos sintéticos polivalentes derivados de la Lactoferricina Bovina (LfcinB) con actividad anticancerosa in vitro. Entre estos, el péptido palindrómico RWQWRWQWR, ha exhibido actividad citotóxica selectiva en líneas celulares derivadas del cáncer de mama, cuello uterino y colon. Esta investigación se fundamentó en la búsqueda de nuevas entidades hibridas del péptido palindrómico con motivos no proteicos, para optimizar la actividad biológica. Se exploraron conjugaciones de la secuencia palindrómica encaminadas a potenciar la actividad anticancerosa y/o para emplearla como herramienta bionalitica que permita contribuir al entendimiento de su posible mecanismo de acción. Para ello se diseñaron y sintetizaron péptidos conjugados con i) Antinflamatorios No Esteroidales (AINES) ii) ferroceno y iii) moléculas fluorescentes mediante SPPS y la estrategia Fmoc/tBu. La purificación de los conjugados peptídicos se realizó empleando RP-SPE y los productos puros fueron caracterizados por RP-HPLC y LC-MS. La evaluación de la actividad anticancerosa se realizó en células HeLa y el tipo de muerte celular inducida por citometría de flujo. En este trabajo se obtuvieron péptidos híbridos con Naproxeno e Ibuprofeno que exhiben actividad anticancerosa en células HeLa y poseen un perfil de seguridad promisorio. Los resultados revelan que la conjugación del péptido palindrómico con AINES es una estrategia útil para optimizar la actividad anticancerosa. También se logró dilucidar un proceso de degradación de los péptidos organometálicos el cual contribuye al estudio de la estabilidad de estas moléculas hibridas. Finalmente se lograron obtener péptidos conjugados con Rodamina B útiles para el análisis por microscopia de fluorescencia de la interacción del péptido con las células HeLa. Los resultados obtenidos muestran que la conjugación de la secuencia palindrómica con AINES es una estrategia eficaz para incrementar la actividad citotóxica in vitro y que esta conjugación no afecta el tipo de muerte celular, siendo esta por la vía apoptótica. Además, se videnció los puntos críticos en la conjugación de la secuencia con moléculas fluorescentes y se estableció su utilidad para estudiar la interacción péptido célula (Texto tomado de la fuente).

The incidence of a variety of cancer types, such as cervical cancer, has risen in the last years. Despite the current advancements in diagnostic and therapeutical tools, selectivity is still limited. The current therapies led to numerous side effects at local and systemic sites. Due to this, it is necessary to develop new therapeutic agents that could exhibit a favorable selectivity profile. Recently, some polyvalent synthetic peptides derived from Bovine Lactoferricin (LfcinB) have exhibited in vitro anticancer activity. Among these peptides, the palindromic sequence RWQWRWQWR has shown a promissory selective cytotoxic activity against breast, cervical, and colon cancer cell lines. This research is based on the development of new hybrid entities based on the palindromic peptide conjugated to non-peptide motifs. These motifs have been proven to be useful for optimizing the biological activity of promissory peptides. Therefore, this research explored the conjugation of the palindromic sequence with molecules aimed at enhancing its anticancer activity and/or employing the peptide as a bioanalytical tool for unravelling its possible mechanism of action. To accomplish this, peptides conjugated with i) NonSteroidal Antiinflamatory Drugs (NSAID) ii) ferrocene, and iii) fluorescent molecules were designed and obtained via SPPS and Fmoc/tBu strategy. The purification of the peptide conjugates was performed using RP-SPE, and its characterization was done employing RPHPLC and LC-MS. The cytotoxic activity testing of the peptides was conducted in HeLa cells as a model of cervical adenocarcinoma, and the most promising peptides were tested in selectivity assays. The type of cell death of these peptides was assessed using flow cytometry. The results show that conjugation of the palindromic sequence to NSAID is a useful strategy for optimizing anticancer activity. Naproxen and Ibuprofen conjugates exhibiting enhanced cytotoxic activity in HeLa cells and a good selectivity profile were obtained. Moreover, a degradation reaction of the ferrocene conjugates was studied, which contributes to understanding the stability of these molecules. Finally, Rhodamine B peptides were obtained and evaluated in fluorescent microscopy of HeLa cells, confirming its utility as a bioanalytical tool in cancer cell imaging.