Exploración del mecanismo de la mirra de incienso en el tratamiento del cáncer de mama a partir de la minería de datos y la farmacología de redes
El incienso es una resina extraída de la corteza de la planta de la familia del olivo Boswellia carterii Birdw. y de la misma planta Boswellia bhaurdajiana Birdw. Tiene un sabor acre, cálido y amargo, y se encuentra en los meridianos del corazón, el hígado y el bazo. Favorece la circulación sanguínea, alivia el dolor, reduce la hinchazón y favorece el crecimiento muscular. La mirra es una resina seca derivada de las plantas Euphora myrrh Engl. o Hemiphora molmol Engl. de la familia Burseraceae. Tiene una naturaleza suave, un sabor acre y amargo, y es adecuada para los meridianos del corazón, el hígado y el bazo. Tiene excelentes efectos para dispersar la estasis sanguínea, aliviar el dolor, reducir la hinchazón y promover el crecimiento muscular. La combinación de incienso y mirra apareció por primera vez en el "polvo analgésico de incienso" de las "Guías de Diagnóstico y Tratamiento". En la práctica clínica, ambos se utilizan a menudo de forma complementaria, potenciando sinérgicamente su eficacia, y se emplean habitualmente en la medicina tradicional china para favorecer la circulación sanguínea y eliminar la estasis sanguínea.
En la actualidad, existen estudios de farmacología en red sobre el incienso y la mirra para la artritis, la hiperplasia mamaria y el dolor del cáncer. Estos estudios sólo reflejan directamente el proceso biológico entre la diana y la vía del compuesto, y no existe ningún estudio farmacológico en red en profundidad ni ningún estudio de validación relacionado sobre el incienso y la mirra para el tratamiento del cáncer de mama. Mediante la consulta de libros de medicina china como el "Diccionario de fórmulas tumorales", la recopilación de datos de diagnóstico clínico y tratamiento relacionados con el cáncer de mama, la extracción de reglas de compatibilidad de fármacos, fármacos básicos y otras reglas de asociación, este trabajo concluyó que el par de fármacos "incienso mirra" tiene la mayor confianza entre los fármacos utilizados en la medicina china para el cáncer de mama. Además, se llevaron a cabo estudios de farmacología de red y acoplamiento molecular de los pares de mirra de incienso para aclarar más los componentes activos y las dianas de la mirra de incienso, y analizar sus mecanismos moleculares en el tratamiento del cáncer de mama.

Mediante el análisis de la regla de uso de fármacos en la base de datos objetivo por reglas de asociación Apriori, se descubrió que el mayor nivel de confianza se alcanzaba en el tratamiento simultáneo del cáncer de mama con incienso y mirra. Cuanto mayor era el nivel de confianza, mayor era la posibilidad de compatibilidad de la mirra y el incienso. CHAID, CRT y QUEST son tres métodos de predicción de árboles de decisión utilizados habitualmente. CHAID utiliza la división multitrayectoria por defecto, lo que reduce el tamaño de la muestra en los nodos y provoca una disminución de la profundidad del árbol. CRT realiza una división binaria (dividiendo cada nodo en dos nodos hijos). CHAID está diseñado para utilizarse con objetivos clasificados/discretos, mientras que CRT puede utilizarse para regresión y clasificación. Comparado con CART, CHAID tiene menos confusión en la selección de variables de división y puntos de división. El nodo QUEST puede proporcionar un método de clasificación binaria para construir árboles de decisión, que está diseñado para reducir el tiempo de procesamiento necesario para analizar grandes árboles de decisión CRT y para minimizar la tendencia del sesgo común hacia la predicción de variables con múltiples categorías en los métodos de árbol de clasificación. El proceso de cálculo es más sencillo y eficaz que el de CRT, y las ventajas de los tres métodos se complementan entre sí. El algoritmo de árbol de decisión toma el incienso como variable dependiente, y los algoritmos de árbol de decisión CHAID, CRT y QUEST buscan una mayor posibilidad de compatibilidad entre los principios activos y el incienso, lo que indica que el incienso y la mirra, como fármacos activadores de la sangre y eliminadores de la estasis, tienen implicaciones significativas para participar en la construcción de la fórmula del modelo de árbol. El incienso aparece registrado por primera vez en el "Mingyi Bielu". Tiene una naturaleza cálida y un sabor suave, con un aroma fragante y fluido. Es bueno para regular el qi y favorecer la circulación sanguínea. El registro más antiguo de la mirra se remonta al "Kaibao Bencao" de la dinastía Song. Tiene un carácter suave, un qi delgado y un sabor amargo, y se centra en la eliminación de la estasis sanguínea y la regulación del flujo sanguíneo. Ambos se utilizan a menudo en sinergia para aumentar su eficacia.
Se llevó a cabo una exploración más profunda de 53 ingredientes activos en el incienso y la mirra a través del plugin CytoNCA en Cytoscape. Basándose en la clasificación por grados de los parámetros y en la literatura de investigación clínica, se descubrió que componentes como la 3-metoxifuranona-9-en8-ona, el ácido del incienso y la quercetina desempeñan papeles importantes. La investigación moderna ha demostrado que el componente más característico y ampliamente estudiado en el incienso es el ácido de incienso (como el ácido de incienso), que pertenece a la clase triterpenoide pentacíclico y tiene efectos anti proliferativos, inductores de la diferenciación y de apoptosis en las células tumorales. En particular, el ácido acetil frankincense tiene baja toxicidad y es un prometedor fármaco antitumoral e inhibidor de la metástasis tumoral. Las furanonas también pueden potenciar en cierta medida la actividad inhibidora de la proliferación de células tumorales. La quercetina es una sustancia polifenólica que se encuentra en diversas frutas y plantas y que tiene efectos antioxidantes, antiinflamatorios y proapoptóticos. La investigación ha encontrado que la quercetina inhibe indirectamente la expresión de los factores inflamatorios interleucina-1 β (IL-1 β) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF - α) mediante la inhibición de la vía de señalización TLR-4/NF - κ B.
Se llevó a cabo el análisis funcional GO y de enriquecimiento de vías KEGG de las dianas clave para explorar más a fondo el mecanismo de la mirra de incienso en el tratamiento del cáncer de mama. GO contiene tres informaciones funcionales: el proceso biológico implicado por los genes, los componentes celulares que tiene y las funciones moleculares que desempeña. Los resultados mostraron que la mirra de incienso puede regular la vía de señalización PI3K Akt, la vía de señalización de estrógeno, MicroRNAs en participando en 248 procesos biológicos incluyendo la regulación positiva/negativa de la transcripción del promotor de ARN polimerasa II, transcripción/plantilla de ADN, 60 componentes celulares incluyendo núcleo, citoplasma, y 94 reacciones moleculares incluyendo unión a proteínas, unión a ARN poli (A), y unión a enzimas. Cáncer, la vía de señalización MAPK y la vía de señalización P53 desempeñan un papel antitumoral. Los genes clave son de gran importancia en el tratamiento del cáncer de mama con mirra de incienso. Se utilizó el plug-in cytoHubba en Cytoscape para seleccionar los genes clave con el valor de grado más alto. De acuerdo con las referencias pertinentes y las vías clave en el análisis de enriquecimiento KEGG, dos vías de acción efectiva MicroRNAs en el cáncer y las vías de señal MAPK fueron seleccionados. Los genes principales enriquecidos en estas dos vías son CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE e YWHAG. La expresión anormal de MicroRNAs en la vía del cáncer y la angiogénesis del cáncer de mama, la metástasis de las células tumorales, la invasión y la resistencia a los fármacos tumorales. El proceso está estrechamente relacionado, y los miRNAs pueden ser utilizados como indicadores de diagnóstico precoz del cáncer de mama, y es de esperar que se conviertan en fármacos terapéuticos eficaces para el cáncer de mama. Las investigaciones han demostrado que los esteroides de la mirra también pueden ejercer efectos antitumorales regulando la expresión de los miARN y afectando a la actividad de ciertas proteínas diana clave. La MAPK es una proteína cinasa serina/treonina ampliamente presente en las células. La vía de señalización MAPK participa en la proliferación celular, la apoptosis, la autofagia y regula la expresión de genes y proteínas relacionados con la resistencia. La intervención en la vía de señalización MAPK puede aumentar la sensibilidad tumoral a los fármacos quimioterápicos e invertir la resistencia a los mismos. Los estudios han demostrado que el β - elemeno de la mirra también tiene una buena eficacia antitumoral, y su efecto anti proliferativo en el glioblastoma se consigue mediante la activación de la vía de señalización MAPK. El YWHAE está estrechamente relacionado con la aparición y el desarrollo de tumores, y desempeña principalmente un papel en vías como el ciclo celular tumoral, el crecimiento y la apoptosis, la difusión y la migración, y la transducción de señales. CREBBP, como coactivador transcripcional, puede participar en una variedad de funciones celulares e inhibir el tumor. Su mutación puede aumentar la tasa de incidencia del cáncer de ovario, el linfoma folicular y el cáncer de mama. La GRB2 es una proteína adaptadora ampliamente expresada en las células, y su expresión o activación anormal está estrechamente relacionada con la aparición de tumores. Los estudios han demostrado que puede servir de diana molecular para la terapia antitumoral, por lo que los inhibidores de GRB2 son un tema candente en el desarrollo de fármacos antitumorales. YWHAG es un péptido activador de la proteína tirosina 3-monooxigenasa/triptófano 5-monooxigenasa gamma (14-3-3 γ), que interviene en la localización y el transporte de proteínas, la señalización intracelular, la regulación del ciclo celular y la apoptosis. El gen HNRNPK puede distribuirse en el citoplasma y/o núcleo de las células, y puede interactuar con varias proteínas en diferentes estructuras subcelulares, participando en la regulación de la expresión de múltiples oncogenes y genes supresores de tumores en los tumores.
Con el fin de verificar la fiabilidad de los resultados de la farmacología de red, se utilizó la tecnología de acoplamiento molecular para realizar el acoplamiento molecular de los componentes principales y las dianas clave por separado. Los resultados mostraron que las energías de unión de los componentes principales 3-metoxifuran-guanosina-9-en-8-ona, ácido de incienso y quercetina con las dianas CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE e YWHAG eran todas inferiores a -5,0 kcal/mol, lo que indica su buena actividad de unión. La energía de unión del ácido lentisco y GRB2 es -9.1kcal/mol, indicando que tienen una fuerte actividad de unión, sugiriendo que GRB2 es un objetivo importante de la mirra lentisco que puede desempeñar un papel en el tratamiento del cáncer de mama.
En resumen, este artículo utiliza el método de farmacología en red para construir una red relacionada con la "enfermedad diana del compuesto" y analiza la relación de interacción entre los componentes de la mirra de incienso, las dianas y las vías de señalización en su conjunto. La tecnología de acoplamiento molecular se utiliza para verificar el mecanismo del incienso y la mirra contra el cáncer de mama. Se especula que el incienso y la mirra pueden actuar sinérgicamente sobre CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE, YWHAG y otros objetivos a través de 3-metoxiguanosil-9-en-8-ona, ácido lentisco, quercetina y otros componentes, y a través de la vía de señalización MicroRNAs en cáncer MAPK está implicada en la proliferación celular, apoptosis, el proceso de autofagia y la regulación de genes relacionados con la resistencia a los medicamentos, lo que demuestra el mecanismo de incienso y mirra para desempeñar un papel contra el cáncer a través de múltiples componentes, objetivos múltiples, y múltiples vías. Más adelante, se podrán llevar a cabo estudios experimentales con pares de incienso y mirra para verificar los resultados de este estudio de cribado virtual de acoplamiento subobjetivo y explorar más a fondo el mecanismo de acción clave, proporcionando una nueva dirección y base para la investigación y el desarrollo de fármacos para el tratamiento del cáncer de mama.