اثر سايتوتوكسيك مهاركنندگان زيرواحد كاتاليتيكي (hTERT) و نوكلئوتيدي (hTERC) تلومراز در سلول هاي لوسمي پروميلوسيتيك حاد

Cytotoxic Effect of Telomerase Catalytic (hTERT) and Nucleotide (hTERC) Subunit Inhibitors on Acute Promyelocytic Leukemia Cells

سابقه و هدف: نقش مهم آنزيم تلومراز در پاتوژنز لوسمي پروميلوسيتيك حاد (Acute promyelocytic leukemia) (APL) و هم چنين نقش اين آنزيم ترنسكريپتاز معكوس در عود بيماري، ما را بر آن داشت تا اثر سايتوتوكسيك مهار تلومراز با كمك اليگونوكلئوتيد مهاركننده زيرواحد نوكلئوتيدي (hTERC antisense) و مولكول كوچك مهاركننده زيرواحد كاتاليتيكي (BIBR1532) را در سلول هاي مشتق شده از APL مورد مطالعه قرار دهيم. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، جهت بررسي اين كه آيا مهار تلومراز با كمك hTERC antisense و BIBR1532 مي‌تواند اثر سايتوتوكسيك در APL داشته باشد، سلول‌هاي NB4 كه رده سلولي مشتق شده از APL است، با غلظت‌هاي مختلف از مهاركنندگان تيمار شدند و سپس زنده‌ماني سلول‌ها، فعاليت متابوليك و القاء آپوپتوز به ترتيب با استفاده از روش‌هاي تريپان بلو، MTT و رنگ‌آميزي Annexin/PI ارزيابي شد. هم چنين براي بررسي مكانيسم‌هاي مولكولي اثر مهاركنندگان، فعاليت آنزيماتيك كاسپاز 3 و تغييرات رونويسي از ژن هاي مرتبط با آپوپتوز مورد مطالعه قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج به‌دست آمده از اين تحقيق نشان داد كه هدف قرار دادن تلومراز با استفاده از hTERC antisense در غلظت 45 pmol/L و BIBR1532 در غلظت75 µL ميزان بقاء سلول‌هاي NB4 را پس از گذشت 24 و 48 ساعت به ترتيب به ميزان تقريبي 20 و 40 درصد كاهش داده و آپوپتوز وابسته به كاسپاز را در اين رده سلولي فعال مي‌نمايد. هم‌چنين، نتايج نشان دادند كه مهار c-Myc و متعاقباً افزايش نسبت بيان Bax/Bcl-2 همراه با كاهش فعاليت تلومراز ممكن است مكانيسم دخيل در بروز اثر سايتوتوكسيك هر دو مهاركننده در سلول‌هاي NB4 باشند. استنتاج: نتايج اين مطالعه آشكار مي‌كند كه BIBR1532 و hTERC antisense داراي اثرات ضدلوسميك در سلول‌هاي NB4 مي‌باشد و درمآن ها برپايه مهار تلومراز مي‌تواند براي درمان بيماران مبتلاء به APL مفيد باشد.

Background and purpose: Telomerase activity has a major role in acute promyelocytic leukemia (APL). It also has a critical role in disease recurrence. This research aimed at studying the cytotoxic effects of telomerase inhibition using oligonucleotide-based molecule against human telomerase RNA template (hTERC antisense) and non-nucleoside small molecule targeting catalytic subunit (BIBR5132) on APL-derived cell line. Materials and methods: To evaluate whether inhibition of telomerase using either hTERC antisense or BIBR5132 could exert cytotoxic effect in APL, NB4 cells were subjected to different concentrations of the inhibitors and subsequent cell viability, metabolic activity, induction of apoptosis were investigated using Trypan blue assay, MTT, and annexin/PI staining, respectively. Also, Caspase-3 enzymatic activity and transcriptional alteration of apoptosis-related target genes were investigated. Results: We found that targeting telomerase using hTERC antisense (45 pmol/L) and BIBR1532 (75 µL) for 48 h reduced the survival rate of NB4 cells nearly by 30% and 40%, respectively and induced a caspase-3-dependent apoptosis. Our results also suggest that suppression of c-Myc and subsequent increment of Bax/Bcl-2 ratio coupled with decreased telomerase activity may be rational mechanisms for the cytotoxicity of both telomerase inhibitors against NB4 cells. Conclusion: Current results clearly indicated that both BIBR1532 and hTERC antisense had anti-tumor activity against NB4 cells and anti-telomerase-based therapy may be an efficient treatment for acute promyelocytic leukemia.