Antiproliferační účinky derivátů betulinu a lupeolu na buňky odvozené od lidského maligního melanomu

Bc. Iveta KOZAROVÁ

Master's thesis

Antiproliferative effects of derivatives of betulin and lupeol in cells derived from human malignant melanoma

Abstract:

Předložená diplomová práce se zabývá charakterizací antiproliferačních účinků přírodních lupanových triterpenů, konkrétně betulinu, lupeolu a jejich syntetických derivátů. První část práce pojednává o problematice maligního melanomu a jeho možnostech léčby, studovaných látkách a jejich cytotoxické aktivitě a o apoptotických markerech. Testované lupanové triterpeny vykazují cytotoxickou aktivitu v řádu uM. I když jsou cytotoxické pro normální buňky, ale v nižších koncentracích než na nádorové buňky in vitro, jedná se o významné výchozí látky pro studium derivátů lupanových triterpenů proti nádorovým buněčným liniím. V experimentální části práce byl sledován vliv vybraných lupanových triterpenů a jejich syntetických analog na lidské nádorové buňky odvozené od maligního melanomu (G-361) in vitro. Tyto deriváty lupanových triterpenů byly vybrány na základě jejich významné toxicity a selektivity proti G-361 nádorové buněčné linii. V těchto buňkách byl studován vliv na proliferaci buněk, apoptosu a buněčný cyklus metodami Western blot, průtokovou cytometrií a biochemickým testem aktivity caspas-3/7. Bylo zjištěno, že testované lupanové triterpeny vykazují antiproliferační účinky v G-361 nádorové buněčné linii oproti jejich přírodním prekurzorům. Nicméně, nejvýznamnější účinek byl pozorován po aplikaci látky s kódovým označením 1, jež je derivát betulinu substituovaný v poloze C-3. Tento derivát způsoboval indukci programované buněčné smrti v nádorových buňkách odvozených od lidského maligního melanomu a mohl by se stát potencionálním protirakovinným léčivem.

Abstract:

The present thesis deals with the characterization of the antiproliferative effects of natural lupane triterpenes, in particular betulin, lupeol and their synthetic derivatives. The first part relate to the issue of malignant melanoma, its treatment, studied agents, their cytotoxic activity and apoptotic markers. Tested lupane triterpenes exhibit cytotoxic activity in the order of micromolar concentrations. Although, they are cytotoxic to normal cells at lower concentrations than to tumor cells in vitro, they serve as important precursors to study lupane triterpenes derivatives against cancer cell lines. In the experimental part of the work, the influence of selected lupane triterpenes and their synthetic analogs was observed in human cancer cells derived from malignant melanoma (G-361) in vitro. These derivatives of lupane triterpenes were selected on the basis of their significant toxicity and selectivity against G-361 tumor cell line. The influence on the cell proliferation, apoptosis and cell cycle by western blotting, flow cytometry and biochemical assay of caspase-3/7 activity was studied in these cells. It was found that tested lupane triterpenes exhibited antiproliferative effects in G-361 tumor cell line compared to their natural precursors. However, the most significant effect was observed after application of compound code number 1, which is C-3 substitued betulin. This derivative caused induction of the programmed cell death in cancer cells derived from human malignant melanoma and could become a potential anticancer drug.

Keywords

lupanové triterpeny, betulin, lupeol, maligní melanom, G-361 nádorová buněčná linie, antiproliferační, imunodetekce, průtoková cytometrie, aktivita caspas-3/7, apoptosa

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2015

Accessible from:: 30. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Lucie Rárová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry