Effects of BH3-mimetics on leukemia cells

Jedną z możliwości zwiększenia efektywności terapii przeciwnowotworowej jest celowane oddziaływanie na ekspresje białek z rodziny Bcl-2. Obiecującą strategią terapeutyczną jest zastosowanie mimetyków domeny BH3, które naśladują aktywność białek proapoptotycznych mających tylko domenę BH3. Spośród mimetyków domeny BH3, obatoklaks i ABT-737 dowiodły dużej skutecz¬ności w indukowaniu procesu apoptozy w komórkach nowotworowych. Jednakże, mimo intensywnych badań nad aktywnością cytotoksyczną i przeciwnowotworową obatoklaksu i ABT-737, efekty działania tych związków na komórki leukemiczne nie są dokładnie poznane.Celem niniejszej pracy było określenie i porównanie wpływu obatoklaksu i ABT-737 na komórki leukemiczne. Badania in vitro przeprowadzono na ludzkich komórkach białaczki promielocytarnej HL-60. Po upływie 24 i 48 godzin od eksponowania komórek na działanie obatoklaksu i ABT-737 w stężeniach 0.5 µM, 1 µM, 2.5 µM i 5 µM, przeprowadzono analizy spektrofotometryczne, mikroskopowe i analizy z zastosowaniem metody Coultera. Dokonano oceny aktywności metabolicznej, żywotności, liczby oraz objętości komórek. Wykonano również analizę indukowania procesu apoptozy, nekrozy i różnicowania w komórkach HL-60. W przeprowadzonych badaniach wykazano wysoką aktywność cytotoksyczną obatoklaksu i ABT-737 wobec komórek HL-60. Stwierdzono zależny od związku i jego stężenia spadek w aktywności metabolicznej, żywotności, liczbie i objętości komórek HL-60 po podaniu mimetyków domeny BH3. Ponadto obatoklaks i ABT-737 indukowały apoptozę, nekrozę i różnicowanie w komórkach HL-60. Potwierdzono silniejsze działanie przeciwleukemiczne obatoklaksu w porównianiu z ABT-737.Uzyskane wyniki wskazują na znaczny potencjał przeciwleukemiczny mimetyków domeny BH3 i skłaniają do dalszych badań nad potencjalnym zastosowaniem obatoklaksu i ABT-737 w terapii przeciwnowotworowej.Targeting the Bcl-2 family proteins is one possibility to improve the efficacy of anticancer therapy. The use of BH3 mimetics able to mimic the function of proapoptotic BH3-only proteins is very promising therapeutic strategy. Among BH3 mimetics, obatoclax and ABT-737 have demonstrated the effectiveness in apoptosis induction in cancer cells. However, despite intensive studies on cytotoxic and anticancer activity of obatoclax and ABT-737, the effects of these agents on leukemic cells are still scarceThe aim of the present study was to determine and compare the influence of obatoclax and ABT-737 on leukemia cells. In vitro studies were carried out on human acute promielocytic leukemia HL-60 cells. After 24 and 48 h of exposing the cells to obatoclax and ABT-737 in concentrations of 0.5 µM, 1 µM, 2.5 µM and 5 µM, analysis were performed using spectrophotometry, microscopy and Coulter methods. Metabolic activity of the cells, cell viability, volume and count, as well as the induction of apoptosis, necrosis and differentiation of HL-60 cells, were determined.The present study have demonstrated a high cytotoxic activity of obatoclax and ABT-737. A concentration- and time-dependent decrease in cell metabolic activity, viability, volume and count after BH3 mimetics application, was shown. Moreover, obatoclax and ABT-737 induced apoptosis, necrosis and differentiation in HL-60 cells. Obatoclax exerted a stronger antileukemic effects on HL-60 cells than ABT-737. Obtained results emphasize the significant antileukemic potential of BH3 mimetics and make the case for further research on the use of obatoclax and ABT-737 in anticancer therapy