Cellular and molecular characterization of NVP-BKM120, a class I PI3K inhibitor in lymphoma and lymphoid cell lines

As neoplasias linfoides constituem um grupo heterogêneo de doenças originadas por alterações genéticas das células progenitoras hematopoéticas de origem linfoide, levando à proliferação clonal desordenada de células B ou T, e ao desenvolvimento de leucemias linfoides e linfomas. É notória a participação de diferentes vias de sinalização envolvidas tanto no desenvolvimento como na manutenção das neoplasias hematológicas. A ativação constitutiva da via de sinalização PI3K/AKT/mTOR é bem descrita na leucemia linfoide aguda de células T (LLA-T) e recentemente identificou-se, em modelos animais, que a atividade da PI3K coopera com o desenvolvimento do linfoma de Burkitt (LB). Deste modo, o papel da via PI3K/AKT/mTOR no crescimento e sobrevivência celular, duas características importantes da leucemogênese, transformou-a em um potencial alvo farmacológico. Seguindo essa perspectiva, o presente trabalho procurou avaliar o potencial terapêutico de NVP-BKM120, um pan-inibidor de PI3K de classe I, em linhagens celulares de LLA-T (Jurkat e MOLT-4) e LB (Daudi e NAMALWA). NVP-BKM120 foi capaz de diminuir a viabilidade celular e capacidade clonogênica dessas células. Foi observada uma parada na fase G2/M do ciclo celular, com subsequente diminuição de Ciclina B1 e aumento da apoptose pelas vias intrínseca e extrínseca, nas linhagens Jurkat, MOLT-4 e NAMALWA. Também foi observada diminuição da fosforilação da AKT e dos alvos downstream ao mTORC1, P70S6K e 4EBP1, e aumento da razão BAX:BCL2. Houve um aumento da produção de AVOs nas linhagens celulares após o tratamento com a droga, o que sugere ativação da autofagia. Portanto, este estudo demonstra a capacidade antitumoral de NVP-BKM120 contra linhagens celulares de LLA-T e LB. Nossos resultados sugerem que a diminuição da proliferação celular, após o tratamento com a droga, seja devido à redução da Ciclina B1 e que o aumento da razão BAX:BCL2 seja um dos mecanismos envolvidos na indução da apoptose.The lymphoid neoplasms are a heterogeneous group of diseases caused by genetic alterations that were originated from hematopoietic progenitor cells of lymphoid origin, leading to uncontrolled clonal proliferation of B or T cells, and to the development of lymphoid leukemias and lymphomas. These findings emphasize the involvement of different signaling pathways involved in both the development and the maintenance of hematological malignancies. Constitutive activation of the PI3K /AKT/mTOR signaling pathway is well described for acute lymphoblastic leukemia T cells (T-ALL), recently been identified in animal models, that the activity of PI3K cooperates with the development of Burkitt's lymphoma (LB).Thus, the role of the PI3K / AKT / mTOR pathway in cell growth and survival, two important features of leukemogenesis, morphed into a potential drug target. Following this perspective, the present study aimed to evaluate the therapeutic potential of NVP-BKM120, a pan-PI3K inhibitor class I in cell lines of T-ALL (Jurkat and MOLT-4) and LB (Daudi and NAMALWA). NVP-BKM120 was able to decrease cell viability and clonogenic capacity of these cells. A blocked phase was observed in G2/M phase of the cell cycle with subsequent reduction of Cyclin B1 and increased apoptosis by the intrinsic and extrinsic pathways in the lines Jurkat and MOLT-4 NAMALWA. It was also observed, decreased phosphorylation of AKT and of the downstream targets mTORC1, p70S6K and 4EBP1, and an increase of BAX:BCL2 ratio. There was an increase in AVOs production in the cell lines after treatment with the drug, suggesting activation of autophagy. Therefore, this study demonstrates the antitumor ability of NVP-BKM120 against cell lines of T-ALL and LB. Our results suggest that the decrease in cell proliferation after treatment with the drug, is due to the reduction of Cyclin B1 and the increase of the BAX:BCL2 ratio is one of the mechanisms that are involved in the induction of apoptosis