$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Inhibitory PARP1 pochodzące z fenantrenu, w tym PJ-34, zostały zaprojektowane w celu ochrony komórek w stanie spoczynku przed apoptotyczną śmiercią komórek indukowaną przez energochłonną naprawę DNA za pośrednictwem PARP1 w warunkach stresu (udar lub zawał mięśnia sercowego)1. Jednak ostatnio odkryliśmy, że PJ-34, w stężeniu dwukrotnie wyższym niż ten, który indukuje hamowanie PARP1, może powodować śmierć komórek wyłącznie w ludzkich komórkach rakowych2,3. Im szybsza była proliferacja komórki, tym skuteczniejsza była eliminacja komórek. Aktywność cytotoksyczną PJ-34 przypisano degrupowaniu ekstracentrosomów w mitozie2. Wiele ludzkich komórek nowotworowych zawiera multicentrosomy4,5. Inkubacja ludzkich komórek raka piersi MDA-MB-231, które zawierają nadliczbowe centrosomy, z 20 μM PJ-34 skutecznie wyeliminowała te komórki w ciągu 72-96 godzin bez uszczerbku dla komórek w stanie spoczynku lub niektórych łagodnych komórek proliferujących zawierających dwa centrosomy w mitozie2,3. Łagodne komórki obejmowały ludzkie komórki nabłonka sutka MCF-10, ludzkie komórki śródbłonka (huvec) oraz pierwotne komórki mezenchymalne przygotowane z ludzkiej grasicy. Komórki te były oporne na cytotoksyczne działanie PJ-34. PJ-34 nie zakłócał ich cyklu komórkowego podczas 96-godzinnej inkubacji ani nie wpływał na ich centrosomy i tworzenie dwuogniskowego wrzeciona2,3.
Dwubiegunowy montaż centrosomów jest kluczowy dla tworzenia dwubiegunowego wrzeciona w mitozie4,5. Dlatego komórki z więcej niż dwoma centrosomami rozwinęły słabo poznany mechanizm molekularny, grupując swoje dodatkowe centrosomy na dwóch biegunach 4-9. Niepowodzenie dwubiegunowego składania ich centrosomów może powodować wielobiegunowe zniekształcone wrzeciona i nieprawidłową segregację chromosomów, która zatrzymuje cykl komórkowy w zatrzymaniu G2 / M i prowadzi do śmierci komórki przypisywanej niewydolności mitotycznej4,5. Mechanizmy molekularne leżące u podstaw deklastracji ekstracentrosomów są intensywnie badane10. Zrozumienie tego mechanizmu śmierci umożliwi wyłączną eliminację komórek nowotworowych przy jednoczesnym oszczędzaniu zdrowych tkanek 5,10.
Tak więc, związki, które aktywują mitotyczną katastroficzną śmierć komórki, oferują nowy tryb selektywnej terapii przeciwnowotworowej, która może być skuteczna w szerokim zakresie ludzkich nowotworów litych. Nasze wyniki sugerują, że obrazowanie konfokalne może być wykorzystane do identyfikacji cząsteczek wpływających na grupowanie się pozacentrosomów w mitozie2,3, co sprawia, że związki te są kandydatami na leki ukierunkowane na raka.
Udokumentowaliśmy cytotoksyczną aktywność fenantrydyny PJ-34 poprzez skanowanie stałych i żywych ludzkich komórek rakowych (z dużym udziałem ekstracentrosomów w mitozie) w porównaniu z normalnymi komórkami. Poniżej znajduje się opis krok po kroku procedur obrazowania stosowanych do identyfikacji aktywności cytotoksycznej PJ-34 w ludzkich komórkach nowotworowych.