Exploración de los efectos y mecanismos moleculares de la chalcona A del regaliz de la fruta hinchada de Xinjiang sobre la proliferación y apoptosis de células de cáncer cervical basada en CADD
El cáncer de cuello de útero es uno de los tumores malignos que amenazan seriamente la salud de la mujer, y su tasa de incidencia ha aumentado en los últimos años. Las investigaciones han revelado que la tasa de mortalidad de pacientes con cáncer de cuello de útero en China está aumentando a un ritmo de 3,35% al año, con una tasa de crecimiento decenal de 29,9%, y la tendencia de incidencia entre los jóvenes es cada vez más evidente. Según un cribado del virus del papiloma humano (VPH) realizado a casi mil mujeres de Xinjiang, la tasa de infección fue de 17,46%, lo que indica que la prevención y el tratamiento del cáncer de cuello de útero se enfrentan a graves desafíos. En la actualidad, las medidas de tratamiento convencionales para el cáncer de cuello de útero son la radioterapia, la quimioterapia y el tratamiento quirúrgico, que se enfrentan a retos como la alta toxicidad, la susceptibilidad a la resistencia de los tumores a los fármacos y la fácil recurrencia. Las células madre tumorales (CSC) son un tipo de células con capacidad de autorrenovación que pueden iniciar e impulsar el crecimiento y la metástasis de las células tumorales, desempeñando un papel importante en el proceso de recurrencia y metástasis tumoral. Las CSC son una pequeña población presente en el microambiente tumoral, y las investigaciones han informado de que las células madre del cáncer de cuello de útero (CCSC) pueden identificarse y aislarse a partir de células de cáncer de cuello de útero. Las células madre cancerosas son insensibles a la mayoría de los fármacos quimioterapéuticos y son la principal causa de recurrencia del cáncer en pacientes durante la fase de recuperación, lo que afecta gravemente a la tasa de supervivencia de 2-5 años de las pacientes tras la radioterapia y la quimioterapia. Por lo tanto, la búsqueda y el cribado de estructuras novedosas, alta actividad anticancerígena, baja toxicidad y actividad inhibidora de células madre tumorales de compuestos líderes contra el cáncer de cuello de útero a partir de principios activos naturales tiene una importancia significativa en la investigación de fármacos innovadores.

El regaliz, como recurso medicinal y comestible, tiene una larga historia de uso medicinal en China. Aunque existen diversas variedades de regaliz, la Farmacopea China (edición de 2020, Parte 1) incluye dos especies vegetales originales, a saber, Glycyrrhiza inflata Bat. y Glycyrrhiza glabra L., entre las cuales Glycyrrhiza inflata L. está ampliamente distribuida y cuenta con abundantes recursos en el sur de Xinjiang, Gansu y otras regiones del noroeste. La estructura química de las chalconas contenidas en las distintas variedades de regaliz varía. La investigación ha confirmado que la licochalcona A (LicoA) tiene efectos antitumorales, antibacterianos, antiinflamatorios, hepatoprotectores e inmunomoduladores, pero hay pocos informes sobre su regulación de los marcadores de células madre tumorales relacionados con el cáncer de cuello de útero. Sobre la base de una investigación básica preliminar, nuestro grupo de investigación ha mejorado un preparado hospitalario tradicional para el tratamiento de la erosión cervical mediante la adición de LicoA que contiene extracto de regaliz. Actualmente estamos desarrollando comprimidos efervescentes vaginales que tienen el potencial de prevenir el cáncer de cuello de útero y pueden utilizarse para el tratamiento vaginal antibacteriano, antiinflamatorio y de la erosión cervical. En el cribado de la actividad anticancerígena de los principios activos naturales, se descubrió que LicoA, un componente de la chalcona del regaliz, tiene una actividad significativa en la proliferación, la apoptosis y el ciclo celular de las células del cáncer de cuello de útero. Además, tiene efectos reguladores significativos sobre los genes marcadores de células madre tumorales de cáncer de cuello de útero (Bcl-2, ALDH1A1, OCT-4, UHRF1, BIRC7, BIRC5) y los genes de la quinasa dependiente de ciclina 4 (CDK4). Mediante el uso de diseño de fármacos asistido por ordenador (CADD) y otros métodos para predecir sus posibles dianas, se estudió el efecto de LicoA en los niveles de expresión de ARNm de los genes mencionados, proporcionando una referencia más completa para dilucidar en mayor medida la actividad anticancerígena de LicoA en células de cáncer de cuello de útero y explorar sus posibles mecanismos moleculares.

En la actualidad, la resección quirúrgica sigue siendo el principal tratamiento del cáncer de cuello uterino en la práctica clínica, combinado con quimioterapia y radioterapia como terapia adyuvante. La propuesta de la teoría de las células madre tumorales ha proporcionado una nueva interpretación de la aparición, el desarrollo y el tratamiento de los tumores cervicales. La investigación ha confirmado que 11 las células madre tumorales no sólo son la causa fundamental de la tolerancia de las células tumorales a la quimiorradioterapia, sino también una de las razones de la metástasis y la recurrencia de las células tumorales. Por lo tanto, la utilización de principios activos naturales para intervenir de forma segura y eficaz en las células madre tumorales, reduciendo así la posibilidad de cáncer de cuello de útero y previniendo su reaparición tras el tratamiento, constituye una nueva dirección de investigación.
Las investigaciones actuales han confirmado que el regaliz tiene efectos antitumorales, antibacterianos, antiinflamatorios, hepatoprotectores e inmunomoduladores. La región de Xinjiang es rica en recursos de regaliz, y la chalcona A del regaliz se distribuye principalmente en sus raíces y tallos. Nuestro grupo de investigación desarrolló y estableció un sistema de detección e identificación de la chalcona A en el regaliz hinchado durante la investigación preliminar, y solicitó una patente de modelo de utilidad relacionada con el equipo instrumental (número de patente: ZL201721685479.2). Sobre esta base, se extrajeron y prepararon los componentes de LicoA. El mecanismo del efecto antitumoral de LicoA puede ser a través de la inducción de la apoptosis de las células tumorales, pero hay relativamente poca investigación sobre su efecto regulador de los marcadores de las células madre tumorales del cáncer de cuello de útero. Los resultados de este estudio mostraron que la chalcona A del regaliz de la fruta hinchada de Xinjiang tiene un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación de células de cáncer de cuello de útero, y presenta efectos dependientes de la concentración y del tiempo. Puede inducir la apoptosis en las células SiHa y puede bloquear el ciclo celular en las fases S y G2/M, y tiene un efecto significativo de regulación a la baja de los marcadores de células madre tumorales del cáncer de cuello de útero.

En circunstancias normales, el retinoblastoma (Rb) forma un complejo con los factores de transcripción E2F en la fase G1 del ciclo celular y se inhibe. CDK4 puede fosforilar el complejo Rb, lo que conduce a la liberación de E2F para transcribir los genes necesarios para entrar en la fase S del ciclo celular desde la fase G1. Sin esta actividad de fosforilación, las células se bloquean en la fase G1. En este estudio, el gen CDK4 se inhibió significativamente en concentraciones de 25 y 50 μ g / ml de ácido glicirrícico chalcona A. La expresión de los marcadores de células madre ALDH1A1 y OCT4 se regula al alza en el cáncer de cuello uterino y sus lesiones precursoras, especialmente en la sangre periférica, lo que sugiere que ALDH1A1 y OCT4 se pueden utilizar como biomarcadores para la detección precoz del cáncer de cuello uterino o el seguimiento del tratamiento del paciente. ALDH1A1 participa en la oxidación del retinol a ácido retinoico en el citoplasma, que luego se transfiere al núcleo e inicia la transcripción de genes implicados en la diferenciación temprana de células madre, promoviendo la proliferación de células madre tumorales. La proteína de unión a octómeros 4 (OCT-4) es un factor de transcripción expresado en células madre embrionarias y adultas, que está asociado a la proliferación, diferenciación, pluripotencia y autorrenovación celular. La anulación de OCT-4 en células madre embrionarias conduce a su diferenciación y a la pérdida de sus características de células madre. La chalcona A del ácido glicirrícico también puede reducir significativamente los niveles de expresión del ARNm de los dos marcadores mencionados (ALDH1A1, OCT4). Además, los marcadores tumorales Bcl-2, UHRF1, BIRC7, BIRC5, etc. seleccionados en este estudio se expresan altamente en las células de cáncer de cuello de útero, y sus niveles de expresión de ARNm también se ven regulados a la baja en diversos grados por la chalcona A del ácido glicirrícico. Esto sugiere que el componente chalcona A del ácido glicirrícico de la fruta hinchada de Xinjiang puede tener un buen potencial de investigación en la prevención de la recurrencia del cáncer de cuello de útero.