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Background: Tumor angiogenesis is considered as a crucial pathologic feature of cancer with a key role in multidrug resistance (MDR). Adverse effects of the currently available drugs and the development of resistance to these remain as the hardest obstacles to defeat. Objetive: This work explores flora from Argentina as a source of new chemical entities with antiangiogenic activity. Methods: Tube formation assay using bovine aortic endothelial cells (BAECs) was the experiment of choice to assess antiangiogenic activity. The effect of the pure compound in cell invasiveness was investigated through the trans-well migration assay. The inhibitory effect of the pure compound on VEGFR-2 and PKC isozymes α and β2 activation was studied by molecular and massive dynamic simulations. Cytotoxicity on peripheral blood mononuclear cells and erythrocyte cells was evaluated by means of MTT and hemolysis assay, respectively. In silico prediction of pharmacological properties (ADME) and evaluation of drug-likeness features were performed using the SwissADME online tool. Results: Among the plants screened, T. minuta, showed an outstanding effect with an IC50 of 33.6 ± 3.4 μg/ml. Bio-guided isolation yielded the terthiophene α-terthienylmethanol as its active metabolite. This compound inhibited VEGF-induced tube formation with an IC50 of 2.7 ± 0.4 μM and significantly impaired the invasiveness of bovine aortic endothelial cells (BAECs) as well as of the highly aggressive breast cancer cells, MDA-MB-231, when tested at 10 μM. Direct VEGFR-2 and PKC inhibition were both explored by means of massive molecular dynamics simulations. The results obtained validated the inhibitory effect on protein kinase C (PKC) isozymes α and β2 as the main mechanism underlying its antiangiogenic activity. α-terthienylmethanol showed no evidence of toxicity against peripheral blood mononuclear and erythrocyte cells. Conclusion: These findings support this thiophene as a promising antiangiogenic phytochemical to fight against several types of cancer mainly those with MDR phenotype., Fil: Llorens de los Ríos, María C. 1 Fundación para el Progreso de la Medicina; Argentina, Fil: Lanza, Priscila A. Universidad Nacional de Mar del Plata. Departamento de Química y Bioquímica; Argentina, Fil: Barbieri, Cecilia L. Universidad Nacional de Mar del Plata. Departamento de Química y Bioquímica; Argentina, Fil: González, María L. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina, Fil: Funes Chabán, Macarena. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina, Fil: Soria, Gastón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina, Fil: Vera, D. Mariano A. Universidad Nacional de Mar del Plata. Departamento de Química y Bioquímica; Argentina, Fil: Carpinella, María Cecilia. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina, Fil: Joray, Mariana Belén. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina

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Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2022. Resumen: El hígado es un órgano crucial para la fisiología como integrador metabólico y centro regulador de la homeostasis lipídica y energética, ya que participa en el metabolismo de los triglicéridos (TG) y los glicerofosfolípidos (GFL). Diferentes factores pueden causar trastornos metabólicos que promueven una acumulación anormal de lípidos en orgánulos llamados gotas lipídicas (GLs) causando esteatosis hepática, que es la manifestación del síndrome metabólico, y que puede progresar a carcinoma hepatocelular (HCC), la neoplasia maligna hepática más común en todo el mundo. La vida moderna (trabajo por turnos rotativos, jet-lag crónico, trabajos nocturnos, exposiciones prolongadas a luces artificiales en horarios nocturnos, etc.) implica condiciones que afectan el normal funcionamiento del reloj biológico causando trastornos metabólicos y un mayor riesgo de cáncer. El hígado contiene un sistema circadiano, al igual que otros órganos y tejidos e incluso líneas celulares inmortalizadas derivadas de este órgano, que regula los ritmos transcripcionales y metabólicos, controlando así temporalmente diversos procesos. El reloj molecular está conformado por genes reloj (BMAL1, PER1/2, REV-ERB) y controla la expresión rítmica de muchos otros llamados genes controlados por reloj (Colina Quinasa, CHOK). Se desconoce al presente el funcionamiento del reloj celular en células hepáticas tumorales y la implicancia del reloj molecular sobre el metabolismo lipídico y bioenergético en estas células, y su perfil oscilatorio. Hemos descrito previamente en estudios in vivo en hígado de ratones, y en distintos modelos celulares bajo condiciones fisiológicas, que el metabolismo de GFLs se encuentra estrechamente regulado por el reloj circadiano, en particular la síntesis de fosfatidilcolina (PC) y de su enzima regulatoria colina Quinasa (CHOK), como así también distintas aciltransferasas y fosfatidato fosfohidrolasa 1 (PAP1). En este trabajo investigamos en células HepG2, una línea celular derivada del HCC, los ritmos metabólicos y su vínculo con el reloj circadiano en condiciones control (B-WT) y en condiciones donde el reloj molecular ha sido dañado (disrupción de BMAL1, B-D) mediante la tecnología del CRISPR/Cas9. En las células B-WT mantenidas en condiciones de proliferación (con suero) y sincronizadas con dexametasona (DEX), se observaron ritmos autosostenidos en la expresión de las enzimas involucradas en la biosíntesis de glicerolípidos CHOKα (ARNm y proteína), PCYT2 (citidil transferasa de fosfatidiletanolamina (PE)) y PAP1, y en el metabolismo de los GFLs más abundantes (PC y PE), TG y contenido de GLs. Por el contrario, luego de la disrupción del reloj circadiano (modelo B-D), todo el metabolismo hepático se vio severamente alterado con una reducción significativa en el contenido de PC, TG y GLs, así como en los ritmos de CHOKα (ARNm y proteína) y otras enzimas del metabolismo lipídico. Los resultados sugieren un estrecho vínculo entre el reloj molecular y el metabolismo lipídico, como se aprecia en células B-D que exhiben una marcada alteración en el almacenamiento y síntesis de lípidos al igual que en el metabolismo energético, como consecuencia de la disrupción de BMAL1. Esto pone de manifiesto que un reloj funcional continúa operativo en células tumorales en proliferación, lo que las vuelve susceptibles a perturbaciones y de este modo afectar su metabolismo. 2024-07-31 Fil: Monjes, Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2020 La Síntesis por Translesión (TLS) y la Recombinación Homóloga (HR) cooperan durante la fase S para garantizar la integridad de la horquilla de replicación. En consecuencia, la inhibición de TLS es una estrategia prometedora para la intervención terapéutica de tumores deficientes en HR dónde la inhibición de TLS promueva la inducción de letalidad sintética (LS). La principal limitación para evaluar esta hipótesis es la falta de inhibidores farmacológicos selectivos para TLS. En este trabajo de tesis se desarrolló una plataforma de cribado de Western-Blot miniaturizado para identificar inhibidores de la mono-ubiquitinación de la proteína PCNA (Antígeno nuclear de células en proliferación), una modificación pos-traduccional clave y necesaria para la activación eficiente de TLS. Luego del cribado de una biblioteca de 627 inhibidores de quinasas, se observó que la inhibición de la quinasa de sobrevida AKT dispara un profundo bloqueo de la ubiquitinación de PCNA. Mecanísticamente, se comprobó que la regulación de AKT sobre la ubiquitinación de PCNA luego de irradiación UV requiere de la actividad río arriba de la PI3-quinasa (PI3K), sin afectar los niveles basales de la ubiquitinación de PCNA en células sin perturbar. Además, se confirmó que la persistencia de la inhibición de AKT bloquea el reclutamiento de las polimerasas de TLS a los sitios de daño de ADN y afecta la procesividad de las horquillas de replicación luego de la irradiación UV, resultando en un aumento del estrés replicativo y el posterior disparo del programa de muerte celular. Notablemente, cuando se comparó la diferencia de sobrevida de células HR-proficientes versus HR-deficientes luego de irradiación UV en combinación con inhibidores de AKT, se observó inducción de LS de manera robusta en la población celular HR-deficiente. Este fenotipo se asocia a la habilidad de AKT de inhibir la Tesis de doctorado ubiquitinación de PCNA, pues la disminución dirigida de los niveles de RAD18, E3 ubiquitina ligasa de PCNA, recapitula la inducción de LS observada. Además, mediante un modelo no ubiquitinable de PCNA en el que la lisina 164 (sitio de la mono-ubiquitinación de PCNA) fue mutada por una arginina se observó inducción de LS. Además, se desarrolló en colaboración con el grupo de investigación del Dr. Marcos Villareal y el Dr. Rodrigo Quiroga del Departamento de Matemática de la Facultad de Ciencias Químicas, UNC, una nueva metodología de cribado basada en docking molecular donde se identificó un compuesto capaz de unirse al sitio de interacción de ubiquitina con PCNA y que fue validado en primera instancia en modelos celulares. Aunque todavía no se han realizado ensayos experimentales que garanticen que la inhibición de la mono-ubiquitinación de PCNA por este compuesto no se debe a efectos de tipo indirecto u “off-target” del mismo, esta aproximación preliminar demuestra la capacidad del algoritmo desarrollado para identificar inhibidores de la ubiquitinación de PCNA. Conjuntamente, este trabajo de tesis identifica a AKT como un nuevo regulador de la mono-ubiquitinación de PCNA y proporciona la prueba de concepto de que inhibir TLS es una estrategia terapéutica para eliminar selectivamente las células HR-deficientes sometidas a estrés replicativo. Adicionalmente, mediante la utilización de una estrategia de docking molecular se identificaron inhibidores de la mono-ubiquitinación de PCNA, no descriptos previamente, y que abren nuevas posibilidades al desarrollo de terapias basadas en la inhibición eficiente y selectiva de la ubiquitinación de PCNA. 2023-06-30 Villafañez, Florencia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Soria, Gastón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Agnese, Alicia Mariel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Argaraña, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Bocco, José Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Muñoz, Manuel Javier. Universidad Nacional de Buenos Aires. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina.