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Bibliographic Metadata

Title
Activity and cellular effects of the investigational gallium drug KP46 in primary culture and cell lines of malignant melanoma / written by Seied Mojtaba Valiahdi
AuthorValiahdi, Seied Mojtaba
CensorKeppler, Bernhard
Published2009
Description99 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2009
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Chemotherapie / Galliumverbindung / Primärekulturen / Zellzyklus / Apoptose / Zytotoxizität / Plasmakonzentration / Malignen melanom
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-435 Persistent Identifier (URN)
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 The work is publicly available
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Activity and cellular effects of the investigational gallium drug KP46 in primary culture and cell lines of malignant melanoma [1.88 mb]
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Abstract (German)

Um eine Basis für mögliche klinische Studien im malignen Melanom zu schaffen, wurde die tumorhemmende Galliumverbindung KP46 (Tris(8-quinolinolato)gallium(III)) auf ihre in-vitro-Aktivität im Vergleich zu bereits etablierten Chemotherapeutika (Cisplatin, Dacarbazine, Fotemustine) untersucht. Der Vergleich erfolgte mittels MTT-Assay in humanen Melanomzelllinien und mittels Human Tumor Cloning Assay an Primärekulturen aus frisch explantierten Melanomen. Weiters wurde der Einfluß von KP46 auf den Zellzyklus mittels FACS-Analyse und die Fähigkeit Apoptose zu induzieren mittels Western Blotting und Fluorezenzmikroskopie untersucht.

Die IC50-Werte von KP46 in Melanomzelllinien liegen mit 0,8 3,7 M im niedrigen mikromolaren Bereich, womit gezeigt werden konnte, dass diese Zellen überdurchschnittlich sensitiv gegenüber dem Galliumkomplex sind.

Überdies zeigt KP46 in den meisten dieser Zelllinien eine höhere zytotoxische Potenz als Dacarbazin, während die Zytotoxizität von Cisplatin vergleichbar ist. Das Koloniewachstum primär explantierter Melanomzellen wurde durch klinisch relevante KP46-Konzentrationen erfolgreich unterdrückt, wobei eine Verringerung der Koloniezahl von mehr als 50% bei 10/10 Proben mit einer Konzentration von 15 M (Target-Plasmakonzentration) erreicht wurde. Ebenso wurde bei einer KP46-Konzentration von 5 M (höchste im Steady State gemessene Plasmakonzentration) in allen Proben und im Falle von 4/10 Proben schon bei 0.5 M (einem Zehntel der höchsten Plasmakonzentration), eine mehr als 50 prozentige Koloniereduktion beobachtet. Der direkte Vergleich von drei Proben zeigt, dass sich bei 5 M Fotemustin (durchschnittliche höchste Plasmakonzentration) eine 2.5-fach höhere Koloniezahl ergab als unter äquimolarer KP46-Konzentration, während Cisplatin ähnlich effektiv wie KP46 war. In den Melanoma-Zellinien bewirkt KP46 eine störung des Zellzyklus (S-phasen-Arrest).Kaspaseaktivierung und eine Spaltung der Poly-(ADP-ribose)-Polymerase und direkte interaktion mit DNA nicht beobachtet werden.

Abstract (English)

In order to provide a basis for possible clinical studies in malignant melanoma, we investigated the tumor-inhibiting gallium compound KP46 (tris(8-quinolinolato)gallium(III)) for its antimelanoma potency in comparison to established drugs (cisplatin, dacarbazine, fotemustine) by the MTT assay and in primary cultures of freshly explanted melanoma samples by the Human Tumor Cloning Assay.

Furthermore, we explored its capacity of perturbing the cell cycle of melanoma cells by FACS analysis, the induction of apoptosis by Western blotting and fluorescence microscopy and its effects on electrophoretic mobility of DNA.

The IC50 values obtained with KP46 in melanoma cell lines are in the low micromolar range (0.8-3.7 M), indicating that these cell lines are on average somewhat more sensitive than other cell lines. Moreover, KP46 shows a higher cytotoxic potency than dacarbazine in most of these melanoma cell lines, while the cytotoxicity of cisplatin is comparable.

Colony growth of primary explanted melanoma cells was effectively inhibited by clinically relevant concentrations of KP46: Inhibition by  50% was observed in 10/10 specimens at 15 M (target steady-state plasma concentration), 10/10 specimens at 5 M (highest steady-state plasma concentration achieved so far), and 4/10 specimens at 0.5 M KP46 (one tenth of the latter concentration). The effects induced by KP46 in melanoma cell lines involve cell cycle perturbations (S phase arrest), and immunoblot analysis demonstrated caspase activation and poly-(ADP-ribose) polymerase cleavage, indicating the induction of apoptosis, whereas no direct interactions with DNA could be observed.

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