Em estudos anteriores, nosso grupo de pesquisa identificou um composto sintético inédito derivado da classe dos ciclopenta[b]indois que apresentou citotoxicidade seletiva em modelos celulares de leucemia promielocítica aguda através da interrupção da dinâmica de microtúbulos. No presente estudo, nós expandimos a investigação dos efeitos celulares e moleculares do ciclopenta[b]indol C2 sobre o fenótipo leucêmico de um amplo painel, molecularmente heterogêneo, de linhagens celulares de leucemias agudas.

Um painel contendo 13 linhagens celulares de neoplasias mieloides e 12 linfoides foi utilizado. As linhagens Kasumi-1, MV4-11, Jurkat e Namalwa foram selecionadas para análises adicionais detalhadas. Dois enantiômeros de C2 foram utilizados (C2E1 e C2EB). A viabilidade celular foi avaliada por MTT e a clonogenicidade por ensaio de formação de colônias. Por citometria de fluxo foram avaliados a apoptose (marcação com anexina V/iodeto de propídio [IP]) e o ciclo celular (marcação com IP). A morfologia celular foi avaliada por coloração H&E e microscopia óptica. Os marcadores moleculares de proliferação (STMN1), apoptose (PARP1) e dano ao DNA (γH2AX) foram investigados por Western Blot. Experimentos de re-docagem e docagem molecular dos ligantes colchicina, C2E1 e C2EB foram realizados utilizando os dímeros de α/β-tubulina como receptor (PDB:4O2B) através dos softwares Autodock Vina e Gold. As análises estatísticas foram realizadas por ANOVA e pós-teste de Bonferroni. Um valor de p < 0,05 foi considerado significativo.

O C2E1 apresentou alta citotoxicidade em células malignas do sangue e apenas 4 das 25 células foram consideradas resistentes ao composto (IC50 > 50 μM). O C2EB não apresentou atividade citotóxica considerável nos modelos testados e 19 das 25 linhagens foram consideradas resistentes. As análises de docagem molecular indicam que apenas o C2E1 apresenta maior sobreposição na região de ancoramento do anel A da colchicina, o que pode ser a causa para baixa atividade do C2EB. Sendo assim, apenas o composto C2E1 foi utilizado nos ensaios posteriores. O C2E1 apresentou efeito citotóxico dependente de concentração e tempo (IC50 variou de 1,8 a 31,5 μM em 72 h). Em células de leucemia aguda, o composto C2E1 diminuiu a clonogenicidade, induziu apoptose, resultou no acúmulo de células em subG1 e parada do ciclo celular na fase G2/M após 48 h de exposição ao fármaco (todos p < 0,05). As análises morfológicas indicaram aberrações mitóticas nas células tratadas. O C2E1 aumentou a fosforilação e reduziu a expressão de STMN1 e elevou a expressão de PARP1 clivada e γH2AX.

Nossos resultados evidenciaram que o composto inédito derivado da classe dos ciclopenta[b]indois reduziu a viabilidade de células de leucemia aguda. No cenário molecular, C2E1 reduziu marcadores de proliferação (STMN1) e induziu marcadores de apoptose (PARP1 clivada) e dano no DNA (γH2AX). Portanto, o composto indólico C2E1 mostrou-se capaz reproduzir seu mecanismo de ação inicialmente caracterizado, sendo este o colapso mitótico gerado pela perturbação da dinâmica de microtúbulos.

Nosso estudo apresentou evidências pré-clínicas de uma nova classe de inibidores de microtúbulos como potencial opção terapêutica em neoplasias hematológicas.

FAPESP, CNPq e CAPES.