Клюшова Любовь Сергеевна – младший научный сотрудник лаборатории биохимии чужеродных соединений
630060, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2/12
Lubov’ S. Klyushova – Junior Research Officer at the Laboratory of Xenobiotic Biochemistry, Institute of Molecular Biology and Biophysics
Timakova str. 2/12, Novosibirsk 630060
Голубева Юлия Андреевна – младший научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров
630090, г. Новосибирск, пр-т Лаврентьева, 3
Yuliya A. Golubeva – Junior Research Officer at the Laboratory of Cluster and Supramolecular Compounds
Lavrentieva ave. 3, Novosibirsk 630090
Вавилин Валентин Андреевич – доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор
630060, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2/12
Valentin А. Vavilin – Dr. Sc. (Med.), Professor, Corresponding Member of RAS, Director
Timakova str. 2/12, Novosibirsk 630060
Гришанова Алевтина Юрьевна – доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории биохимии чужеродных соединений
630060, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2/12
Alevtina Yu. Grishanova – Dr. Sc. (Biol.), Professor, Chief Research Officer at the Laboratory of Xenobiotic Biochemistry
Timakova str. 2/12, Novosibirsk 630060
Цитохромы CYP2C и CYP3A индуцируются множеством соединений и влияют на фармакокинетику и фармакодинамику большого количества лекарственных средств. В настоящее время активно исследуется возможность применения координационных соединений меди в противоопухолевой терапии. Оценка потенциальных взаимодействий между новыми молекулами и цитохромами Р450 необходима на ранней стадии разработки лекарств.Цель исследования. Изучить модулирующее действие комплексов Cu(II) с производными енамина и тетразола на CYP2C9, CYP2C19 и CYP3A4 и их цитотоксические и антипролиферативные свойства на нормальных фибробластах лёгких человека MRC-5 и 3D-культуре гепатоцеллюлярной карциномы HepG2.Материалы и методы. Цитотоксическую и антипролиферативную активность комплексов меди(II) – [CuL2] (1), [Cu2(bipy)2(ФТ)4] (2), [Cu2(phen)2(ФТ)4] (3) и {[Cu(phen)(МТ)2]∙H2O}n (4) (где L – анион 2-анилинометилиден-5,5-диметилциклогексан-1,3-диона; ФТ – 5-фенилтетразолат-анион; МТ – 5-метилтетразолат-анион; bipy – 2,2′-бипиридин; phen– 1,10-фенантролин) – исследовали на 2D- и 3D-культурах с помощью фенотипического скрининга на основе флуоресценции. Модулирующее действие на CYP2C9, CYP2C19 и CYP3A4 изучали с помощью целевого скрининга на основе флуоресценции. Результаты экспрессии CYP3A4 подтверждали методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) с детекцией в реальном времени.Результаты. Комплекс (1) повышает экспрессию CYP3A4 и не влияет на экспрессию CYP2C9 и CYP2C19. Комплекс (2) не оказывает модулирующего действия на CYP2C, CYP3A. Комплексы c 1,10-фенантролином (3) и (4) индуцируют CYP3A4, ингибируют CYP2C9 и не влияют на экспрессию CYP2C19. Все соединения проявляют дозозависимый цитотоксический эффект на HepG2 и MRC-5: соединение с 5-метилтетразолат-анионом (4) одинаково воздействует на клеточные линии, соединения с 5-фенилтетразолат-анионом (2) и (3) – селективно. Комплексы с 1,10-фенантролином эффективны как на 2D-, так и на 3D-модели.Заключение. Комплекс [Cu2(phen)2(ФТ)4] (3) можно использовать как основу для создания противоопухолевого соединения, но необходима дальнейшая модификация структуры для повышения селективности к опухолевым клеткам.
CYP2C and CYP3A cytochromes are induced by a variety of compounds and affect the pharmacokinetics and pharmacodynamics of a large number of drugs. Currently, the possibility of using copper coordination compounds in antitumor therapy is being actively studied. Evaluation of potential interactions between new molecules and P450 cytochromes is necessary at an early stage of drug design.The aim. To study the modulating effect of Cu(II) complexes with enamine and tetrazole derivatives on CYP2C9, CYP2C19 and CYP3A4 and their cytotoxic and antiproliferative properties on normal human lung fibroblasts MRC-5 and a 3D model of hepatocellular carcinoma HepG2.Materials and methods. Cytotoxic and antiproliferative activities of copper(II) complexes – [CuL2] (1), [Cu2(bipy)2(PT)4] (2), [Cu2(phen)2(PT)4] (3), {[Cu(phen)(MT)2]∙H2O}n (4) (L – anion of 2-anilinomethylidene-5,5-dimethylcyclohexane-1,3-dione; PT – 5-phenyltetrazolate anion; MT – 5-methyltetrazolate anion; bipy – 2,2’-bipyridine; phen – 1,10-phenanthroline) – were examined in 2D and 3D models using fluorescence-based phenotypic screening. The modulating effect on CYP2C9, CYP2C19 and CYP3A4 was studied using fluorescence-based targeted screening. The results of CYP3A4 expression were confirmed by real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR).Results. Complex (1) increases the CYP3A4 expression and does not affect CYP2C9 and CYP2C19 expression. Complex (2) has no modulating effect on CYP2C and CYP3A. Complexes with 1,10-phenatrolin (3) and (4) induce CYP3A4, inhibit CYP2C9 and do not affect CYP2C19 expression. All compounds have a dose-dependent cytotoxic effect on HepG2 and MRC-5: the compound with 5-methyltetrazolate anion (4) has the same effect on cell lines, compounds with 5-phenyltetrazolate anion (2) and (3) have selective effect. Complexes with 1,10-phenatrolin are effective on both 2D and 3D models.Conclusion. The [Cu2(phen)2(FT)4] complex (3) can be used as a basis for creating an antitumor compound, but further modification of the structure is required to increase the selectivity to tumor cells.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.