Estudio de potenciales estrategias terapéuticas para carcinoma celular escamoso de cabeza y cuello y glioblastomas

Abstract

Cinco décadas de descubrimientos de agentes antineoplásicos han generado una interesante batería de agentes quimioterapéuticos; sin embargo, aunque resultan útiles, se requieren agentes más efectivos ya que estos compuestos tienen poco impacto en las tasas de supervivencia o en la calidad de vida del paciente, especialmente en algunos tipos de cáncer, tales como el Carcinoma Celular Escamoso de Cabeza y Cuello (CCECC) y el Glioblastoma Multiforme (GBM). El presente trabajo de tesis describe resultados que demuestran la potencialidad terapéutica de dos productos sintéticos (análogos del calcitriol) y un compuesto natural (extracto triterpénico de las esporas de Ganoderma lucidum) como agentes terapéuticos en estos dos tipos de cáncer. El calcitriol (1α, 25(OH)2-vitamina D3) es esencial para el mantenimiento de la salud debido a su participación en un crisol de procesos fisiológicos como el control del metabolismo fosfo-cálcico, el crecimiento celular y el sistema inmune. Este compuesto, además, posee potenciales propiedades preventivas y terapéuticas contra diversas enfermedades hiperproliferativas como el cáncer, pero debido a la hipercalcemia que produce al seguir la posología terapéutica, se ve limitado su empleo como agente antitumoral. Por dichos motivos, se sintetizan análogos del calcitriol con el fin de encontrar alguno/s que presenten efectos antitumorales pero que carezcan de los efectos calcemiantes. Nuestro laboratorio, en conjunto con un grupo de investigación de Química Orgánica de la Universidad de Vigo, diseñamos y sintetizamos análogos del calcitriol que contienen un grupo oxolano o un grupo amida en la cadena lateral con el fin de estudiar su potencialidad terapéutica en cáncer. Como parte de este trabajo de tesis evaluamos si estos análogos podían ser efectivos como agentes antitumorales en CCECC y GBM. Por otra parte, la metodología más empleada en la búsqueda de nuevos principios activos naturales es la bioprospección, que incrementa en diez veces la probabilidad de éxito. En la actualidad, el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) de USA está intensificando la búsqueda de metabolitos provenientes de la naturaleza para el descubrimiento de nuevas drogas debido a la gran variedad de compuestos que se encuentran en los productos naturales. Ganoderma lucidum es un reconocido hongo comestible y medicinal, empleado por más de dos mil años por la medicina tradicional China, India y Japonesa. Dentro de los efectos farmacológicos se documentaron sus propiedades antitumorales y contiene más de 400 compuestos bioactivos, entre ellos los triterpenoides (la actividad antitumoral se le atribuye a ellos), polisacáridos, nucleótidos y esteroles. También, como parte de este trabajo de tesis comenzamos a evaluar la actividad antitumoral, para el CCECC y los GBM, del extracto triterpénico de las esporas de este hongo producidos por el Laboratorio de Hongos Comestibles y Medicinales, CERZOS-CCT-Bahía Blanca-CONICET.

Five decades of research of anticancer agents have generated an interesting battery of chemotherapeutic agents; however, even though it is useful, more effective agents are needed since these have little impact in survival rates or in the patient‟s life quality, particularly in certain kinds of cancer, such as head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) and glioblastoma multiforme (GBM). This thesis describes results that demonstrate the therapeutic feasibility of two synthetic products (analogues of calcitriol), and a natural compound (extract triterpene Ganoderma lucidum spores) as therapeutics agents in these two kind of cancer. Calcitriol (1α, 25(OH)2-vitamin D3) is essential for the maintenance of health due to its participation in a crucible of physiological processes such as the control of phospho-calcic metabolism, cell growth and immune system. Moreover, this compound has potential preventive and therapeutic properties against various hyper proliferative diseases such as cancer, but due to the hypercalcemia that causes the therapeutic dosage, its use as antitumoral agent is limited. For these reasons, analogues of calcitrol were synthesized to evaluate if any of them shows antitumor effects but lacking calcemiantes effects. Our lab together with a research group Organic Chemistry at the University of Vigo designed and synthesized analogues of calcitriol that contain an oxolane or amide group in the side chain with the goal of studying its therapeutic potentiality in cancer. In this thesis we evaluate if these new analogues can be effective as antitumoral agents in CCECC and GBM. Furthermore, the most used methodology in the search of new natural assets is bioprospecting, increasing tenfold the chances of success. At present, the National Cancer Institute (NCI) of USA is putting emphasis on the search of metabolites from nature for drug discovery because of the wide variety of compounds found in nature. Ganoderma lucidum is a recognized edible and medicinal mushroom used for over two thousand years by traditional Chinese, Indian and Japanese medicine. Among the pharmacological effects, its anti-tumor properties were documented and contains over 400 bioactive compounds among them triterpenoids (antitumor activity is ascribed to them), polysaccharides, nucleotides and sterols. In this thesis we also evaluate the antitumoral activity on CCECC and GBM of triterpene extract spores of this fungus produced by the Laboratory of Edible and Medicinal Mushrooms, CERZOS-CCT-CONICET-Bahia Blanca.