Comportamiento de la proteína antiapoptótica BCL2 en modelos celulares de cáncer de pulmón de células no pequeñas frente a tratamientos con inhibidores ALK y su potencial inhibición dual BCL2-ALK

• Richard Zapata-Dongo ^[1] ; Diletta Fontana ^[2] ; Luca Mologni ^[2] ; Juan Faya-Castillo ^[1] ; Francesca Silva-Torres ^[1] ; Brenda Moy-Diaz ^[1] ; Stefany Infante-Varillas ^[1]
  1. [1] Universidad de Piura, Facultad de Medicina Humana. Lima, Perú.
  2. [2] Università degli Studi di Milano-Bicocca. Milan, Italia.
• Localización: Horizonte médico, ISSN-e 2227-3530, ISSN 1727-558X, Vol. 24, Nº. 3, 2024 (Ejemplar dedicado a: Julio-Septiembre)
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Behavior of the anti-apoptotic BCL-2 protein in non-small-cell lung cancer cell models in response to treatments with ALK inhibitors and its potential dual BCL2- ALK inhibition
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• Resumen
  • español

    Objetivo: Describir el comportamiento de la proteína BCL2 en modelos celulares de cáncer de pulmón de células no pequeñas frente a tratamientos con inhibidores de la tirosina proteína quinasa (crizotinib y alectinib) de ALK (quinasa de linfoma anaplásico) y su potencial inhibición dual BCL2-ALK.

    Materiales y métodos: Se utilizaron tres modelos celulares de cáncer de pulmón de células no pequeñas: Ba/f3 EML4-ALKWT, Ba/f3 EML4-ALKL1196M y Ba/f3 EML4-ALKG1202R, generados por mutagénesis dirigida. Estos fueron tratados a dosis-respuesta con crizotinib y alectinib, asimismo, se realizó un ensayo de apoptosis para corroborar la susceptibilidad farmacológica.

    Seguidamente, se procedió a medir la expresión de la proteína BCL2 en tres condiciones de tratamiento (sin tratamiento, 100 nM crizotinib y 50 nM alectinib). Finalmente, se realizó una búsqueda de los ligandos de BCL2 y ALK para la simulación del acoplamiento molecular y cálculo de energía de interacción medido en kcal/mol en el programa YASARA™.

    Resultados: Se evidenció que el modelo WT mostró sensibilidad a crizotinib y alectinib, con porcentajes de apoptosis de 23 % y 74 %, respectivamente; G1202R, resistencia a ambos fármacos (apoptosis: 5 %); y L1196M, resistencia al crizotinib (apoptosis: 12 %) y sensibilidad al alectinib (apoptosis: 25 %). La expresión de BCL2 reveló sobreexpresión en los modelos WT y G1202R, mientras L1196M evidenció una expresión cercana a la basal. Los hallazgos bioinformáticos apuntaron a ABT-199 (perteneciente a la biblioteca de moléculas pequeñas) como el mejor candidato para inhibir BCL2, mientras que su interacción con ALKL1196M reveló energías de interacción superiores a las obtenidas con el crizotinib y el alectinib.

    Conclusiones: Los modelos celulares mostraron la susceptibilidad farmacológica descrita según la literatura. La expresión de BCL2 durante los tratamientos mantuvo sobreexpresados a WT y G1202R, mientras L1196M no mostró variación.

    Finalmente, los hallazgos bioinformáticos sugieren a ABT-199 como potencial acción dual de inhibición por exhibir una mayor energía de interacción con ALK.

  • English

    Objective: To describe the behavior of the BCL-2 protein in non-small-cell lung cancer cell models in response to treatment with ALK (anaplastic lymphoma kinase) protein tyrosine kinase inhibitors (crizotinib and alectinib) and their potential dual BCL-2-ALK inhibition.

    Materials and methods: Three non-small-cell-lung cancer cell models were used: Ba/f3 EML4-ALKWT, Ba/f3 EML4-ALKL1196M and Ba/f3 EML4-ALKG1202R, generated by site-directed mutagenesis. These were treated with crizotinib and alectinib in a dose-responsive manner, and an apoptosis assay was also conducted to confirm pharmacological susceptibility.

    Subsequently, BCL-2 protein expression was measured under three treatment conditions (no treatment, 100 nM crizotinib and 50 nM alectinib). Finally, a search for BCL-2 and ALK ligands was performed for molecular docking simulation and interaction energy calculation, measured in kcal/mol in the YASARA™ program.

    Results: The WT model evidenced sensitivity to crizotinib and alectinib, with apoptosis percentages of 23 % and 74 %, respectively; G1202R showed resistance to both drugs (apoptosis: 5 %), and L1196M resistance to crizotinib (apoptosis:

    12 %) and sensitivity to alectinib (apoptosis: 25 %). BCL-2 expression revealed overexpression in the WT and G1202R models, while L1196M showed expression close to baseline. Finally, bioinformatics findings identified ABT-199 (which is part of small molecule libraries) as the best candidate to inhibit BCL-2, while its interaction with ALKL1196M revealed interaction energies higher than those obtained in the interaction with crizotinib and alectinib.

    Conclusions: The cell models exhibited the pharmacological susceptibility described in the literature, BCL-2 expression during treatments remained overexpressed in WT and G1202R, while L1196M showed no variation. Finally, bioinformatics findings suggest ABT-199 as a potential dual action inhibitor due to its higher interaction energy with ALK.