Synthetic lethal activity of benzophenanthridine alkaloids from Zanthoxylum coco against BRCA1-deficientcancer cells

• Autores: García, Iris Alejandra; Pansa, Maria Florencia; Pacciaroni, Adriana del Valle; García, Manuela Emila; Gonzalez, Maria Laura; Oberti, Juan Carlos María; Bocco, Jose Luis; Carpinella, Maria Cecilia; Barboza, Gloria Estela; Nicotra, Viviana Estela; Soria, Gastón
• Año de publicación: 2020
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: BRCA1; DRUG DISCOVERY; NATURAL PRODUCTS; NITIDINE; OXYNITIDINE; SYNTHETIC LETHALITY; ZANTHOXYLUM COCO
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Several plants from South America show strong antitumoral properties based on anti-proliferative and/or pro-apoptotic activities. In this work we aimed to identify selective cytotoxic compounds that target BRCA1-deficient cancer cells by Synthetic Lethality (SL) induction. Using a high-throughput screening technology developed in our laboratory, we analyzed a collection of extracts from 46 native plant species from Argentina using a wide dose-response scheme. A highly selective SL-induction capacity was found in an alkaloidal extract from Zanthoxylum coco (Fam. Rutaceae). Bio-guided fractionation coupled to HPLC led to the identification of active benzophenanthridine alkaloids. The most potent SL activity was found with the compound oxynitidine, which showed a remarkably low relative abundance in the active fractions. Further validation experiments were performed using the commercially available and closely related analog nitidine, which showed SL-induction activity against various BRCA1-deficient cell lines with different genetic backgrounds, even in the nanomolar range. Exploration of the underlying mechanism of action using BRCA1-KO cells revealed AKT and topoisomerases as the potential targets responsible of nitidine-triggered SL-induction. Taken together, our findings expose an unforeseen therapeutic activity of alkaloids from Zanthoxylum-spp. that position them as novel lead molecules for drug discovery.
Fil: García, Iris Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas. Universidad Católica de Córdoba. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas; Argentina
Fil: Pansa, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas. Universidad Católica de Córdoba. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Pacciaroni, Adriana del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina
Fil: García, Manuela Emila. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
Fil: Gonzalez, Maria Laura. Universidad Católica de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales y Sustentabilidad José Sanchez Labrador S. J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales y Sustentabilidad José Sanchez Labrador S. J.; Argentina
Fil: Oberti, Juan Carlos María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Bocco, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Carpinella, Maria Cecilia. Universidad Católica de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales y Sustentabilidad José Sanchez Labrador S. J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales y Sustentabilidad José Sanchez Labrador S. J.; Argentina
Fil: Barboza, Gloria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Nicotra, Viviana Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Soria, Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina