Cod proiect: PN-IV-P2-2.1-TE-2023-0717
Număr contract: 131TE/01.09.2025
Valoarea contractului: 473.684,00 Lei
În pofida realizărilor remarcabile din ultimul deceniu în domeniul cercetării medicale, cancerul rămâne încă o cauză principală de deces la nivel mondial. Tratamentul tradițional este limitat de efectele secundare grave și de apariția rezistenței la tratament. Ca alternativa, triterpenele pentaciclice sunt considerate agenți anticanceroși eficienți, bine tolerați, cu efecte secundare minime și toxicitate sistemică scăzută. Acestea, cercetate intens pentru efectul lor antiproliferativ și citotoxic, acționează asupra celulelor canceroase printr-un mecanism de acțiune incomplet elucidat; cu toate acestea, o mare parte din datele disponibile în literatura de specialitate sugerează că mecanismul de acțiune implică mitocondriile. Mitocondriile joacă un rol central în inițierea, creșterea și metastazarea cancerului iar utilizarea agenților care inhibă funcția mitocondrială reprezintă o strategie anticanceroasă promițătoare. Astfel, propunerea actuală vizează proiectarea rațională, sinteza și evaluarea activității biologice in vitro a unor noi derivați triterpenici de decualiniu cu actiune selectivă asupra mitocondriilor celulelor canceroase. Derivații acid triterpenic-decualiniu vor fi sintetizați prin legarea acidului betulinic, oleanolic și ursolic de un cation lipofil (dequalinium) prin intermediul grupării amino primare din structurile decualiniului; evaluarea in vitro a activității biologice va fi realizată pe celule canceroase de melanom cutanat, sân, plămâni și de colon.
Etapa 1 – Sinteza si caracterizarea fizico-chimică a unor noi derivați de dequaliniu-triterpene direcționați către mitocondrii
- A1.1. Sinteza derivaților de dequaliniu-triterpene direcționați către mitocondrii
- A1.2. Caracterizarea fizico-chimică a compușilor nou obținuți
Etapa 2 – Evaluarea activității antiproliferative și citotoxice in vitro a noilor derivați de dequaliniu-triterpene direcționați către mitocondrii
- A2.1. Cultura celulara si studii de citotoxicitate pe linii celulare umane normale.
- A2.2. Cultura celulara si studii de citotoxicitate pe linii celulare de melanom uman, adenocarcinom mamar uman, carcinom pulmonar uman si adenocarcinom colorectal uman
- A2.3. Test de migrare celulara („Scratch assay”)
Etapa 3 – Evaluarea in vitro a posibilului mecanism de acțiune prin care noii derivați de dequaliniu-triterpene direcționați către mitocondrii își exercită efectul terapeutic
- A3.1 si A3.2. Evaluarea efectului proapoptotic al compușilor nou sintetizați. Teste de iumunofluorescență
- A3.3. Studii de respirometrie de înaltă rezoluție a funcției mitocondriale in celulele canceroase tratate cu noii compuși
- A3.4. Studii tip Western Blot pentru evaluarea efectului compusilor asupra expresiei unor proteine pro- si anti-apoptotice
- A3.5. Evaluarea producției de specii reactive de oxigen
- A3.6. Evaluarea potențialului de membrană mitocondrială
Etapa 4 – Diseminarea rezultatelor si management
- Prof. Univ. Dr. Mioc Alexandra
- Prof. Univ. Dr. Mioc Marius
- Prof. Univ. Dr. Șoica Codruța
- Prof. Univ. Dr. Negrea-Ghiulai Roxana
- Asist. Dr. Milan (Munteanu) Andreea
- Asist. Drd. Prodea Alexandra
- Asist Drd. Mardale Gabriel
Mitochondria as a target in cancer therapy: synthesis and biological assessment of new antiproliferative dequalinium-triterpene derivatives
Project code: PN-IV-P2-2.1-TE-2023-0717
Contract number: 131TE/01.09.2025
Contract value: 473.684,00 Lei
Despite remarkable medical and health research achievements in the last decade, cancer still remains a leading cause of death worldwide. The use of conventional treatment is unfortunately limited by serious side effects and treatment resistance that negatively impacts the quality of life and life-expectancy. As an alternative, pentacyclic triterpenes are better-tolerated effective anticancer agents with minimal adverse effects. Pentacyclic triterpenes, extensively researched for their antiproliferative and cytotoxic effect, act on cancer cells through an incompletely elucidated mechanism of action; however, a great body of literature suggests their effect involves mitochondria. Mitochondria are considered key players in cancer initiation, growth and metastasis and the use of mitochondrial-targeted agents that inhibit mitochondrial function, is a promising anticancer strategy. Thus, the current proposal is aimed to accomplish the rational design, synthesis and the in vitro biological evaluation of novel mitochondria-targeted dequalinium triterpene derivatives on several types of cancer cells. Triterpenic acid-dequalinium derivatives will be synthesized by binding the triterpene (betulinic acid, oleanolic acid and ursolic acid) to the lipophilic cation (dequalinium) via the primary amino group in the dequalinium structures the in vitro biological assessment of the new compounds will be carried out on cutaneous melanoma, breast, lung and colorectal cancer cells.
WP1. Synthesis and physico-chemical characterization of novel mitochondrial-targeted dequalinium-triterpene derivatives
- A1.1 Synthesis of mitochondrial-targeted dequalinium-triterpene derivatives
- A1.2 Physico-chemical characterization of newly obtained compounds
WP2. In vitro antiproliferative and cytotoxic activity assessment of the novel mitochondrial-targeted dequalinium-triterpene derivatives
- A2.1. Cell culture and cytotoxicity studies on normal human cell lines.
- A2.2. Cell culture and cytotoxicity studies on human melanoma, human breast adenocarcinoma, human lung carcinoma and human colorectal adenocarcinoma cell lines
- A2.3 Migration (“Scratch) assay
WP3. In vitro evaluation of possible mechanism of action by which the novel mitochondrial-targeted dequalinium-triterpene derivatives exerts their therapeutic effect
- A3.1 and A3.2. The evaluation of the pro-apoptotic effect. Immunofluorescence assay
- A3.3 High-resolution respirometry (HRR) studies
- A3.4 Western Blot
- A3.5 Assessment of ROS production
- A3.6 Evaluation of mitochondrial membrane potential (ΔΨmito)
WP4. Dissemination and managerial tasks
- Prof. Univ. Dr. Mioc Alexandra
- Prof. Univ. Dr. Mioc Marius
- Prof. Univ. Dr. Șoica Codruța
- Prof. Univ. Dr. Negrea-Ghiulai Roxana
- Asist. Dr. Milan (Munteanu) Andreea
- Asist. Drd. Prodea Alexandra
- Asist Drd. Mardale Gabriel