natural molecules impair the survival of triple negative breast cancer cells: a focus on berberine and artemisinin

Abstract

Le cancer du sein triple négatif (TNBC) est un sous-type de cancer du sein agressif sans traitement ciblé en raison de l'absence d’expression des récepteurs de l’œstrogène et de la progestérone (ERet PR- ) et le manque de surexpression du récepteur-2 / Neu du facteur de croissance épidermique humain. (HER2- ). La non disponibilité de la thérapie ciblée pour TNBC représente son plus grand défi de traitement. Il est donc urgent de trouver de nouveaux médicaments efficaces et prometteurs. Dans la présente étude, nous avons étudié sur les cellules TNBC les effets potentiels de quatre médicaments naturels purs, la berbérine, l'artémisinine, le carvacrol et la thymoquinone, au niveau cellulaire et moléculaire. Notre modèle expérimental était basé sur l'utilisation de sept lignées cellulaires TNBC: MDAMB-468, HCC70, HCC38, HCC1937, HCC1143, BT-20 et BT-549, et deux lignées cellulaires non TNBC: MCF-7 (ERPR + HER2+ ) et SKBR3 (ERPR- HER+ ). Nous avons d'abord commencé par cribler l'effet antiprolifératif de la berbérine, de l'artémisinine, du carvacrol et de la thymoquinone sur le grand panel de lignées cellulaires TNBC et non TNBC, en utilisant des tests clonogéniques 2D et le test MTT. Ensuite, l'arrêt du cycle cellulaire et l'apoptose avec l’expression de leurs protéines ont été analysés en utilisant la cytométrie en flux et les tests de Western blot. L'effet de la berbérine sur l'analyse de viabilité des cellules humaines normales MCF-10A a été analysé en utilisant une culture en matrigel 3D. La synergie de l'artémisinine avec le cisplatine a été mesurée en utilisant le modèle Loewe Excess. Le dépistage du test d'inhibition de la croissance a montré que la berbérine et l'artémisinine étaient les médicaments les plus efficaces, avec le carvacrol et la thymoquione étant les moins efficaces. Toutes les lignées cellulaires TNBC traitées n’ont pas survécu au traitement par la berbérine. Cependant, les lignées cellulaires les plus sensibles à la berbérine étaient HCC70 (IC50 = 0,21 µM), BT-20 (IC50 = 0,21 µM) et MDA-MB-468 (IC50 = 0,66 µM). La berbérine a ciblé de manière significative les marqueurs du cycle cellulaire PCNA, cycline D1 et cycline B1 pour provoquer un arrêt du cycle cellulaire en phase G1 dans les MDA-MB-468 et en phase G2 / M dans les HCC70 et BT-20. De plus, la berbérine a ciblé de manière significative l'expression de marqueurs d'apoptose: la caspase-8 clivée, la caspase-7 clivée et le PARP clivé pour induire une apoptose significative dans toutes les lignées cellulaires traitées. Alors que la berbérine était cytotoxique contre les cellules TNBC, elle n'a eu aucun effet significatif sur la viabilité des cellules humaines normales MCF-10A. D'autre part, l'artémisinine a inhibé la croissance cellulaire des HCC38 (IC50 = 1,25 µM) et MDA-MB-468 (IC50 = 2,23 µM), ces lignées cellulaires étaient les plus sensibles parmi toutes celles traitées par l'artémisinine. De plus, l'artémisinine a induit un arrêt significatif du cycle cellulaire en phase S des HCC38. Enfin, la combinaison de l'artémisinine avec le traitement au cisplatine a entraîné une synergie significative lorsqu'elle a été administrée aux cellules HCC38 et MDA-MB-468. Ces résultats suggèrent que la berbérine et l'artémisinine peuvent être de bons candidats pour le développement des médicaments pour le TNBC. En plus, cette étude représente une étape parmi d’autres dans les études précliniques visant à améliorer les stratégies de traitement du TNBC dans le monde.