ارزیابی فعالیت سمیت سلولی، مطالعات برهمکنش با DNA و آنزیم تیوردوکسین‌ردوکتاز کمپلکس های ناجورهسته دوفلزی پلاتین-(II)طلا (I) به عنوان عوامل بالقوه ضدسرطان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز، ایران

2 کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران

10.22118/jsmj.2019.195770.1778

چکیده

زمینه و هدف: دارو های شیمی درمانی بر پایه ی فلزات پلاتین مانند داروی سیس‌پلاتین امروزه بطور وسیع در درمان سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما به دلیل عوارض جانبی زیاد استفاده از این ترکیبات محدود شده است. تمام تلاشهای امروزه برای طراحی داروهای جدید پلاتینی و همچنین داروهای هیبریدی از طلا و پلاتین می‌باشد که پایه عملکرد آنها مشابه سیس‌پلاتین است ولی دارای عوارض جانبی کمتر و طیف اثر بیشتر روی انواع سرطان باشند.
روش بررسی: در این مطالعه، فعالیت سمیت سلولی کمپلکس‌های ناجورهسته دو فلزی پلاتین(II)-طلا(I) بر روی رده‌های سلولی سرطانی دهانه رحم (Hela)، کولون (SW1116)، پستان (MDA-MB-231) و همچنین سالم پستان (MCF-12A) به روش MTT مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات داکینگ مولکولی این ترکیبات با DNA و تیوردوکسین‌ردوکتاز (TrxR) به عنوان اهداف ترکیبات پلاتین و طلا توسط نرم افزارAutoDock 4.2 انجام گردید. با استفاده از روش ستاره دنباله‌دار فعالیت ژنوتوکسیسیتی بهترین ترکیب سیتوتوکسیک نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته ها: در ارزیابی فعالیت سیتوتوکسیک، کمپلکس‌های 1b و 2b اثرات سیتوتوکسیک بهتری نسبت به سیس‌پلاتین از خود نشان دادند. تمامی ترکیبات اثر سمیت پایین تری نسبت به سیس‌پلاتین روی رده سالم پستان (MCF-12A) نشان دادند. برهم‌کنش ترکیبات با DNA و TrxR توسط داکینگ نیز بررسی گردید و نحوه و چگونگی اتصال ترکیبات به آنها مشخص گردید. همچنین اثر این ترکیبات بر واپاشی DNA با روش ستاره دنباله دار مورد تایید قرار گرفت.
نتیجه گیری: کمپلکس‌های 1b و 2b این قابلیت را دارند تا با بررسی های بیولوژیک بیشتر، در درمان سرطان نقش موثری را ایفا کنند.

کلیدواژه‌ها


1-Wang X, Guo Z. Targeting and delivery of platinum-based anticancer drugs. Chemical Society Reviews. 2013;42(1):202-24.
2-Kelland L. The resurgence of platinum-based cancer chemotherapy. Nature reviews Cancer. 2007;7(8):573-84.
3-Zou T, Lok CN, Wan PK, Zhang ZF, Fung SK, Che CM. Anticancer metal-N-heterocyclic carbene complexes of gold, platinum and palladium. Current opinion in chemical biology. 2018;43:30-6.
4-Lazarevic T, Rilak A, Bugarcic ZD. Platinum, palladium, gold and ruthenium complexes as anticancer agents: Current clinical uses, cytotoxicity studies and future perspectives. European journal of medicinal chemistry. 2017;142:8-31.
5-Liu D, He C, Wang AZ, Lin W. Application of liposomal technologies for delivery of platinum analogs in oncology. Int J Nanomedicine. 2013;8:3309-19.
6-Lokich J. What is the "best" platinum: cisplatin, carboplatin, or oxaliplatin? Cancer investigation. 2001;19(7):756-60.
7-Monneret C, editor Platinum anticancer drugs. From serendipity to rational design. Annales pharmaceutiques françaises; 2011: Elsevier.
8-Zhang X, Selvaraju K, Saei AA, D'Arcy P, Zubarev RA, Arner ES, et al. Repurposing of auranofin: Thioredoxin reductase remains a primary target of the drug. Biochimie. 2019;162:46-54.
9-Ott I. On the medicinal chemistry of gold complexes as anticancer drugs. Coordination Chemistry Reviews. 2009;253(11):1670-81.
10-Kozubík A, Vaculová A, Souček K, Vondráček J, Turánek J, Hofmanová J. Novel anticancer platinum (IV) complexes with adamantylamine: their efficiency and innovative chemotherapy strategies modifying lipid metabolism. Metal-based drugs. 2008;2008.
11-Shahsavari HR, Giménez N, Lalinde E, Moreno MT, Fereidoonnezhad M, Babadi Aghakhanpour R, et al. Heterobimetallic PtII-AuI Complexes Comprising Unsymmetrical 1,1-Bis(diphenylphosphanyl)methane Bridges: Synthesis, Photophysical, and Cytotoxic Studies. European Journal of Inorganic Chemistry. 2019;2019(10):1360-73.
12-Fereidoonnezhad M, Ramezani Z, Nikravesh M, Zangeneh J, Haghighi MG, Faghih Z, et al. Cycloplatinated (II) complexes bearing an O, S-heterocyclic ligand: search for anticancer drugs. New Journal of Chemistry. 2018;42(9):7177-87.
13- Fereidoonnezhad M, Shahsavari HR, Abedanzadeh S, Behchenari B, Hossein-Abadi M, Faghih Z, et al. Cycloplatinated(ii) complexes bearing 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene ligand: biological evaluation and molecular docking studies. New Journal of Chemistry. 2018;42(4):2385-92.
14- Fereidoonnezhad M, Niazi M, Shahmohammadi Beni M, Mohammadi S, Faghih Z, Faghih Z, et al. Synthesis, biological evaluation, and molecular docking studies on the DNA binding interactions of platinum (II) rollover complexes containing phosphorus donor ligands. ChemMedChem. 2017;12(6):456-65.
15-Fereidoonnezhad M, Kaboudin B, Mirzaee T, Babadi Aghakhanpour R, Golbon Haghighi M, Faghih Z, et al. Cyclometalated Platinum (II) Complexes Bearing Bidentate O, O′-Di (alkyl) dithiophosphate Ligands: Photoluminescence and Cytotoxic Properties. Organometallics. 2017;36(9):1707-17.
16-Blechinger J, Varzackii OA, Kovalska V, Zelinskii GE, Voloshin YZ, Kinski E, et al. Cytotoxicity of electrophilic iron (II)–clathrochelates in human promyelocytic leukemia cell line. Bioorganic & medicinal chemistry letters. 2016;26(2):626-9.
17-Fereidoonnezhad M, Niazi M, Ahmadipour Z, Mirzaee T, Faghih Z, Faghih Z, et al. Cyclometalated Platinum (II) Complexes Comprising 2‐(Diphenylphosphino) pyridine and Various Thiolate Ligands: Synthesis, Spectroscopic Characterization, and Biological Activity. European Journal of Inorganic Chemistry. 2017;2017(15):2247-54.
18-Fereidoonnezhad M, Mostoufi A, Zali S, Eskandari M, Afshar D, Aliyan F. Molecular Docking and PLIF Studies of Novel Tacrine-Naphtoquinone Hybrids Based on Multi-Target-Directed Ligand Approach for Alzheimer’s Disease. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products. 2018;13(2).
19-Bai X, Yang Z, Zhu M, Dong B, Zhou L, Zhang G, et al. Design and synthesis of potent HIV-1 protease inhibitors with (S)-tetrahydrofuran-tertiary amine-acetamide as P2− ligand: Structure− activity studies and biological evaluation. European journal of medicinal chemistry. 2017;137:30-44.
20-Alzheimer’s A. 2015 Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimer's & dementia: the journal of the Alzheimer's Association. 2015;11(3):332.
21-Ray GB, Cook JW. Molecular modeling of heme proteins using MOE: Bio‐inorganic and structure‐function activity for undergraduates* S. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2005;33(3):194-201.
22-Cetraz M, Sen V, Schoch S, Streule K, Golubev V, Hartwig A, et al. Platinum (IV)-nitroxyl complexes as possible candidates to circumvent cisplatin resistance in RT112 bladder cancer cells. Archives of toxicology. 2017;91(2):785-97.
23-Pu X, Wang Z, Klaunig JEJCpit. Alkaline comet assay for assessing DNA damage in individual cells. 2015;65(1):3.12. 1-3.. 1.
24-Zare S, Fereidoonnezhad M, Afshar D, Ramezani Z. A comparative QSAR analysis and molecular docking studies of phenyl piperidine derivatives as potent dual NK1R antagonists/serotonin transporter (SERT) inhibitors. Computational biology and chemistry. 2017;67:22-37.
25-Samouei H, Rashidi M, Heinemann FW. A cyclometalated diplatinum complex containing 1, 1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene as spacer ligand: Antitumor study. Journal of Organometallic Chemistry. 2011;696(23):3764-71.
26-Ghani NTA, Mansour AM. Novel palladium (II) and platinum (II) complexes with 1H-benzimidazol-2-ylmethyl-N-(4-bromo-phenyl)-amine: Structural studies and anticancer activity. European journal of medicinal chemistry. 2012;47:399-411.
27-Lyu A, Qin X, Fang L, Gou S. Synthesis, cytotoxicity, and interaction with DNA of platinum (II) complexes of (1 R, 2 R)-N1-2-amyl-1, 2-diaminocyclohexane. Journal of Coordination Chemistry. 2016;69(10):1653-62.
28- Jomaa MY, Altaf M, Ahmad S, Bhatia G, Singh J, Altuwaijri S, et al. Synthesis, spectroscopic characterization and in vitro anticancer activity of new platinum (II) complexes with some thione ligands in the presence of triethylphosphine. Biometals. 2017;30(5):787-95.
29-Fereidoonnezhad M, Shahsavari HR, Lotfi E, Babaghasabha M, Fakhri M, Faghih Z, et al. (Benzyl isocyanide)gold(I) pyrimidine-2-thiolate complex: Synthesis and biological activity. Applied Organometallic Chemistry. 2018;32(3):e4200-n/a.