Development of “on-demand” thermo-responsive hydrogels for anti-cancer drugs sustained release: Rational design, in silico prediction and in vitro validation in colon cancer models

Pancreatic cancer, the fourth most common cancer worldwide, shows a highly unsuccessful therapeutic response. In the last 10 years, neither important advancements nor new therapeutic strategies have significantly impacted patient survival, highlighting the need to pursue new avenues for drug development discovery and design. Advanced cellular models, resembling as much as possible the original in vivo tumor environment, may be more successful in predicting the efficacy of future anti-cancer candidates in clinical trials. In this review, we discuss novel bioengineered platforms for anticancer drug discovery in pancreatic cancer, from traditional two-dimensional models to innovative three-dimensional ones.

Download Full-text

In silico prediction, LC-HRMS/MS analysis, and targeted/untargeted data-mining workflow for the profiling of phenylfentanyl in vitro metabolites

Talanta ◽

10.1016/j.talanta.2021.122740 ◽

2021 ◽

pp. 122740

Author(s):

Annagiulia Di Trana ◽

Pietro Brunetti ◽

Raffaele Giorgetti ◽

Enrico Marinelli ◽

Simona Zaami ◽

...

Keyword(s):

Data Mining ◽

In Silico ◽

In Silico Prediction ◽

Ms Analysis

Download Full-text

In silico tumor growth validation based on human brain cancer models

10.12681/eadd/44614 ◽

2018 ◽

Author(s):

Μαριάμ-Ελένη Ωραιοπούλου

Keyword(s):

Tumor Growth ◽

Human Brain ◽

Brain Cancer ◽

In Silico ◽

Cancer Models

Το Γλοιοβλάστωμα (ΓΒ) συνιστά τον πιο κακοήθη και επιθετικό καρκίνο του εγκεφάλου και μέχρι σήμερα, δε θεωρείται ιάσιμη ασθένεια. Ένα διεπιστημονικό πλαίσιο που ολοκληρώνει τόσο τη Βασική όσο και τη Μεταφραστική έρευνα παρουσιάζεται στοχεύοντας στην επαλήθευση υπολογιστικών προβλέψεων για την ανάπτυξη του ΓΒ. Εξατομικευμένες κυτταροκαλλιέργειες εγκαθιδρύθηκαν ανά ασθενή που συνδυάστηκαν σε πειραματικές διεργασίες σε σχέση με παθοφυσιολογικούς παράγοντες του ΓΒ και ακολούθως, προβλεπτικοί αλγόριθμοι παραμετροποιήθηκαν, αρχικοποιήθηκαν και επαληθεύθηκαν, ανάλογα. Επικεντρωνόμενοι αρχικά στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, η συνδυαστική in vitro-in silico προσέγγιση υποστήριξε ότι η ετερογένεια εντός του όγκου μαζί με το συνολικό πολλαπλασιασμό που αντανακλώνται τόσο στο ρυθμό πολλαπλασιασμού όσο και στη μηχανική κυτταρική αναστολή λόγω επαφής, δύνανται να προβλέψουν την εργαστηριακή εξέλιξη των διάφορων κυτταροσειρών ΓΒ που μεγαλώνουν υπό τις ίδιες 3Δ συνθήκες.Παρουσιάσαμε ότι τα πρωτογενή σφαιρίδια υιοθέτησαν ένα νέο, συνεκτικό μοτίβο που φαίνεται να μιμείται την περιαγγειακή διήθηση στον εγκέφαλο, ενώ τα U87MG και τα T98G σφαιρίδια υιοθετούν το τυπικό, ακτινωτό, διηθητικό μοτίβο. Η προτεινόμενη μαθηματική προσέγγιση δεικνύει ότι επιτρέποντας φαινοτυπική ετερογένεια στον καρκινικό πληθυσμό είναι ικανό ώστε να αναδειχτούν διάφορες διηθητικές μορφολογίες.Η επικουρική χημειοθεραπεία κατά του ΓΒ περιλαμβάνει την Τεμοζολαμίδη (ΤΜΖ)- ωστόσο, δεν είναι όλοι οι ασθενείς ευαίσθητοι. Οι πιο πρόσφατες κλινικές μελέτες του ΓΒ συχνά αναφέρονται στη Δοξορουμπικίνη (ΔΟΞ)- ωστόσο, είναι αδύνατο να περάσει επαρκώς τον αιματεγκεφαλικό φραγμό. Ένα εύρος συγκεντρώσεων ΤΜΖ και ΔΟΞ χρησιμοποιήθηκαν σε πρωτογενή σφαιρίδια. Οι αποτελεσματικές συγκεντρώσεις της ΔΟΞ και της ΤΜΖ διαφοροποιήθηκαν κατά τέσσερις τάξεις μεγέθους. Χρησιμοποιήσαμε Απεικόνιση Λεπτής Δέσμης Φθορισμού ώστε να οπτικοποιήσουμε τη διείσδυση του φαρμάκου και τη νέκρωση. Η ΔΟΞ ήταν ικανή να προκαλέσει νέκρωση με σωρευτικό τρόπο. Στα ΤΜΖ-σφαιρίδια, μη σημαντικά ανασταλτικά αυξητικά φαινόμενα παρατηρήθηκαν σε μη συστηματικό δοσοεξαρτώμενο τρόπο. Έχουμε ενδείξεις για ένα θεραπευτικό σχήμα που συνδυάζει ΤΜΖ-ΔΟΞ. Ένα εργαστηριακό εργαλείο διαλογής φαρμάκων προτάθηκε και επιπλέον, προτείνουμε σε επόμενο στάδιο να επεκτείνουμε αυτές τις παρατηρήσεις στο υβριδικό διακριτό-συνεχές υπολογιστικό μοντέλο.Συγκεντρωτικά, ισχυριζόμαστε πως η μελλοντική έρευνα οφείλει να βασίζεται σε πρωτογενή κύτταρα και οι κοινές κυτταροσειρές θα πρέπει να εξυπηρετούν μόνο ως σημεία αναφοράς. Τα υπολογιστικά μοντέλα μπορούν να εξυπηρετήσουν ως προβλεπτικά εργαλεία όχι μόνο της καρκινικής εξέλιξης, αλλά και του σχεδιασμού στοχευμένων βιολογικών πειραμάτων και να επιτρέψουν την καλύτερη κατανόηση των εμπλεκόμενων βιολογικών φαινομένων. Οι προσομοιώσεις της καρκινικής εξέλιξης δεν πρέπει πλέον να εξαρτώνται από θεωρητικές τιμές, ιδίως όσον αφορά την κλινική μεταφραστικότητα.

Download Full-text

Sulfur-containing derivatives of 9,10-anthraquinone as potential antithrombotic agents with antioxidant activity: in silico prediction and in vitro validation

10.30525/978-9934-26-141-1-7 ◽

2021 ◽

pp. 164-190

Author(s):

M. V. Stasevych ◽

V. I. Zvarych

Keyword(s):

Antioxidant Activity ◽

In Silico ◽

In Silico Prediction ◽

Antithrombotic Agents ◽

Derivatives Of ◽

Sulfur Containing

Download Full-text

Avaliação in silico e in vitro dos flavonoides vitexina, tilirosideo e 5,7-dihidroxi-3,8,4'-trimetoxi: Avaliação do FPS e predição da atividade anti câncer

Scientia Plena ◽

10.14808/sci.plena.2020.124601 ◽

2021 ◽

Vol 16 (12) ◽

Author(s):

Aleson Pereira De Sousa ◽

Mayara Karla Dos Santos Nunes ◽

Micaelly Da Silva Oliveira ◽

Diégina Araújo Fernandes ◽

Maria Denise Leite Ferreira ◽

...

Keyword(s):

In Silico ◽

Anti Cancer

Os produtos naturais têm sido utilizados para combater os crescentes efeitos danosos causados pela exposição solar, adicionando fórmulas químicas a compostos ou substâncias naturais para potencializar o efeito protetor na pele. Através de análises in silico e in vitro, o presente estudo avaliou o efeito farmacológico contra o câncer de pele e o fator de proteção solar de três flavonoides: Hv-1 (Kaempferol-3-O-β-D- (6”-Ep-coumaril) glucopiranosideo), Pg-1 (5,7-dihidroxi-3,8,4'-trimetoxi) e Wv-1 (5,7,4'-trihidroxiflavona-8-C-β-glucopiranosideo), bem como seus respectivos compostos naturais (extratos etanólicos brutos – EEBs e frações diclorometano/clorofórmio – FC/FD), oriundos de processos de extração em espécies da família Malvaceae. Os resultados da análise in silico demonstraram que o Pg-1 possui maior probabilidade no potencial antineoplásico para o tratamento do sarcoma, do carcinoma, do melanoma e do câncer de células escamosas, enquanto o Hv-1 apresenta efeito antineoplásico no combate ao melanoma e ao câncer nas células escamosas. O Wv-1 apresentou baixa ativação antineoplásica em neoplasias do sistema tegumentar. A análise in vitro revelou que os compostos dos EEBsHv e FDHv, e as frações (FCWv, FDHv e FCPg) tiveram elevado fator de proteção solar (25,01FPS). O estudo das substâncias isoladas mostrou que o Wv-1 não produziu efeito protetor significativo no espectro UVB, contudo o Hv-1 e o Pg-1 apresentaram efeitos semelhantes, com alto nível de proteção (25,01FPS). Os dados indicam que os compostos analisados poderiam tornar-se alternativas terapêuticas como fitoterápicos e as moléculas isoladas, candidatas promissoras a fitofármacos com efeito fotoprotetor e atividade anticâncer no sistema tegumentar.

Download Full-text

Nobiletin and Derivatives: Functional Compounds from Citrus Fruit Peel for Colon Cancer Chemoprevention

Cancers ◽

10.3390/cancers11060867 ◽

2019 ◽

Vol 11 (6) ◽

pp. 867 ◽

Cited By ~ 21

Author(s):

Goh ◽

Tan ◽

Goh ◽

Chan ◽

Pusparajah ◽

...

Keyword(s):

Colon Cancer ◽

Cancer Progression ◽

Citrus Fruit ◽

Future Research ◽

Fruit Peel ◽

Chemopreventive Agents ◽

Citrus Peel ◽

Anti Cancer

The search for effective methods of cancer treatment and prevention has been a continuous effort since the disease was discovered. Recently, there has been increasing interest in exploring plants and fruits for molecules that may have potential as either adjuvants or as chemopreventive agents against cancer. One of the promising compounds under extensive research is nobiletin (NOB), a polymethoxyflavone (PMF) extracted exclusively from citrus peel. Not only does nobiletin itself exhibit anti-cancer properties, but its derivatives are also promising chemopreventive agents; examples of derivatives with anti-cancer activity include 3′-demethylnobiletin (3′-DMN), 4′-demethylnobiletin (4′-DMN), 3′,4′-didemethylnobiletin (3′,4′-DMN) and 5-demethylnobiletin (5-DMN). In vitro studies have demonstrated differential efficacies and mechanisms of NOB and its derivatives in inhibiting and killing of colon cancer cells. The chemopreventive potential of NOB has also been well demonstrated in several in vivo colon carcinogenesis animal models. NOB and its derivatives target multiple pathways in cancer progression and inhibit several of the hallmark features of colorectal cancer (CRC) pathophysiology, including arresting the cell cycle, inhibiting cell proliferation, inducing apoptosis, preventing tumour formation, reducing inflammatory effects and limiting angiogenesis. However, these substances have low oral bioavailability that limits their clinical utility, hence there have been numerous efforts exploring better drug delivery strategies for NOB and these are part of this review. We also reviewed data related to patents involving NOB to illustrate the extensiveness of each research area and its direction of commercialisation. Furthermore, this review also provides suggested directions for future research to advance NOB as the next promising candidate in CRC chemoprevention.

Download Full-text