Avaliação dos efeitos antitumorais agudos e crônicos em resposta ao tratamento com temozolomida e sua combinação com vimblastia e mebendazole em células de glioblastoma

Abstract

Apesar dos progressos na compreensão da biologia dos Glioblastomas (GBM), poucos avanços terapêuticos foram obtidos, desde que a Temozolomida (TMZ) foi implementada, em 2005, como quimioterápico padrão no tratamento de GBMs. Uma das justificativas para o insucesso de novas terapias, pode estar relacionada com a condução equivocada dos experimentos in vitro, que utilizam doses exorbitantes dos fármacos e curtos períodos de tempo para avaliar sua eficácia terapêutica, não refletindo a realidade clínica da doença. Desta forma, o objetivo deste trabalho é caracterizar in vitro os efeitos da TMZ, mimetizando parâmetros clínicos, como dose plasmática e regime de tratamento em pacientes, e investigar possíveis fármacos de ação adjuvante à TMZ. Primeiramente, uma nova metodologia de análise de ensaios de proliferação celular a longo prazo foi proposta, a fim de quantificar os efeitos antitumorais crônicos de diferentes intervenções in vitro e in vivo. Em seguida, foram confirmados os principais mecanismos agudos desencadeados por TMZ e constatou-se a conservação do seu efeito antitumoral até uma semana após o fim do período de exposição ao fármaco. Apesar disso, em todas células de GBM testadas, houve a manutenção de subpopulações sobreviventes que readquiriram sua capacidade proliferativa, dentro do período de 28 dias. Aplicando a nova metodologia proposta, constatou-se que nenhum mecanismo ou ensaio utilizado neste trabalho foi capaz de predizer o comportamento proliferativo das células sobreviventes, mostrando a importância da análise crônica in vitro para avaliar a eficácia terapêutica de um tratamento. Então, o potencial adjuvante de Vimblastina (VBL) e Mebendazole (MBZ) foi testado e ambos causaram redução inicial na população, seguida de um recrescimento das células sobreviventes. Quando combinadas com TMZ, viu-se um completo bloqueio na proliferação durante todo o período analisado, menos em U138 e C6, que apresentaram efeitos semelhantes à utilização isolada de VBL ou MBZ. Já a combinação de MBZ, TMZ e VBL (MTV) reduziu consideravelmente a proliferação de C6 e U138, em 28 dias de análise. Portanto, a análise da proliferação celular in vitro a longo prazo, através desta nova abordagem proposta, parece ser uma forma mais adequada de investigar a eficácia terapêutica novos regimes de tratamento, e as combinações entre TMZ, VBL e MBZ parecem representar uma estratégia terapêutica promissora de ser testada em ensaios in vivo, como nova sugestão de tratamento para este tipo tumoral.

Despite the progress in understanding the biology of glioblastoma (GBM), little therapeutic improvements has been achieved, since the Temozolomide (TMZ) was implemented in 2005 as a standard chemotherapeutic agent in the treatment of GBMs. One of the reasons for the failure of new therapies may be related to the mistaken conduct of in vitro experiments, using exorbitant doses of drugs and short periods of time to evaluate their therapeutic efficacy, not matching the clinical reality of the disease. Thus, the objective of this study is to characterize the in vitro effects of TMZ, mimicking clinical parameters, such as plasma concentration and the drug schedule regimen in patients, in addition to investigate a possible adjuvant drug to combine with TMZ. First, a new method to analyze long-term in vitro and in vivo outcomes was proposed in order to quantify the antitumor effects of different interventions. Then, the major acute mechanisms triggered by TMZ were confirmed and its antitumor effects were preserved until one week after the end of drug exposure period. Nevertheless, all tested GBM cells maintained a survival subpopulation after TMZ treatment that recovered it proliferative capacity within 28 days. Through the new proposed methodology, it was concluded that none tested mechanism or assay in this work was able to predict the proliferative behavior of the surviving cells, showing the importance of in vitro chronic analysis to evaluate the therapeutic effectiveness of a treatment. After, Vinblastine (VBL) and Mebendazole (MBZ) were tested as a potential adjuvant drug to be used in combination with TMZ and both presented a strong initial decrease in the proliferation, followed by a regrowth of the surviving subpopulation. However, when combined with TMZ, they caused a complete blockade in cell proliferation along the analyzed period (60 days), except in U138 and C6 cell lines, which exhibited similar decrease when VBL or MBZ were used alone. Next, MBZ, TMZ and VBL (MTV) were combined in a single treatment to be tested in C6 and U138 and the cell proliferation was significantly decreased in 28 days for both GBM cell lines. Therefore, analyzing the chronic effects using this new analytical approach seems to be a more suitable way to investigate the therapeutic effectiveness of a new treatment regimen and the combination of TMZ, VBL and MBZ appear to represent a promising therapeutic strategy to be in vivo tested, as new suggestion treatment for this tumor type.