Avaliação in vitro do potencial terapêutico da associação de quimioterápicos clássicos com butirato sódico e zoledronato em linhagens celulares de Sarcoma de Ewing

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos.Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field