Prédiction de l'effet thérapeutique des flavonoïdes totaux du chrysanthème des neiges Kunlun sur le cancer du poumon non à petites cellules à l'aide de la technologie de pharmacologie de réseau et étude de validation préliminaire
Le cancer du poumon est l'un des cancers les plus répandus dans le monde. Environ 85% des cancers du poumon sont des cancers du poumon non à petites cellules (CPNPC). Les principaux traitements cliniques du cancer du poumon comprennent la chirurgie, la chimiothérapie, la radiothérapie et la thérapie biologique. Bien que la résection chirurgicale complète soit efficace, la condition préalable est que la maladie soit médicalement opérable et qu'elle puisse être correctement stadifiée. Les médicaments de chimiothérapie ont des propriétés non spécifiques et produisent souvent de graves effets secondaires toxiques. La médecine traditionnelle chinoise a joué un rôle unique dans la prévention et le traitement des tumeurs en raison de ses propriétés multi-cibles, multi-voies et multi-effets. Plusieurs ingrédients de la médecine traditionnelle chinoise et leurs extraits se sont avérés avoir de bons effets anti-tumoraux, tels que la matrine, la génistéine, le paclitaxel, etc. Le chrysanthème des neiges Kunlun est également connu sous le nom de Coreopsis tinctoria Nutt. Des études pharmacologiques modernes ont montré que le chrysanthème des neiges Kunlun de Xinjiang est riche en divers composants chimiques tels que les polyphénols, les flavonoïdes et les polysaccharides. Parmi eux, les flavonoïdes ont des effets pharmacologiques importants tels que la réduction des lipides sanguins, la régulation de la glycémie et des effets anti-tumoraux. Cependant, en raison de l'abondance des flavonoïdes, de la multiplicité des cibles et des voies d'action, l'étude de leurs mécanismes moléculaires pour le traitement des maladies se heurte à certaines difficultés.
La pharmacologie des réseaux est une méthode de recherche basée sur la biologie des systèmes et la pharmacologie multidisciplinaire, qui construit un réseau d'interaction à plusieurs niveaux de "maladies à cibles médicamenteuses" pour analyser les cibles et les mécanismes médicamenteux au niveau global. Cet article utilise la pharmacologie de réseau combinée à des expériences cellulaires in vitro pour analyser les composants et les mécanismes antitumoraux des flavonoïdes totaux du chrysanthème de Kunlun (KCTF) sur le NSCLC, fournissant des preuves expérimentales pour le développement ultérieur de médicaments et l'application clinique.

Les flavonoïdes, largement présents dans diverses plantes, sont des antioxydants puissants qui peuvent éliminer efficacement les radicaux libres dans le corps et ont des effets pharmacologiques importants tels que la lutte contre les tumeurs, la réduction de la pression artérielle et la lutte contre le vieillissement. Cette étude a analysé les flavonoïdes totaux du chrysanthème des neiges Kunlun à l'aide de la technologie HPLC. Les résultats ont montré que la teneur relativement élevée en flavonoïdes comprenait le gallate d'épigallocatéchine, la quercétine, la lutéoline, les catéchines, etc. De nombreux résultats de recherche ont montré que les flavonoïdes tels que la quercétine et la lutéoline ont une bonne activité antitumorale contre diverses tumeurs solides. Des expériences cellulaires in vitro ont montré que les flavonoïdes totaux du chrysanthème des neiges Kunlun ont un effet inhibiteur significatif sur la prolifération des cellules HCTI16 et Caco-2 du cancer du côlon humain. Toutefois, les caractéristiques des effets synergiques à composantes multiples, à cibles multiples et à voies multiples de la médecine traditionnelle chinoise rendent difficile la recherche moderne sur son mécanisme d'action.
En 2007, Hopkins a proposé la pharmacologie en réseau, qui représente la relation entre les médicaments, les cibles et les maladies dans un réseau. L'utilisation de la pharmacologie des réseaux permet d'analyser systématiquement les composants de la médecine traditionnelle chinoise, d'explorer les cibles communes des médicaments et des maladies, et d'analyser plus en détail les fonctions biologiques et les voies de signalisation. Ce modèle de recherche holistique et systématique est conforme à la théorie holistique de la médecine traditionnelle chinoise.
Dans cette étude, 68 composants du KCTF ont été examinés à l'aide du TCMSP, et 891 cibles de 27 composants flavonoïdes ont été prédites. Après intersection avec les cibles du cancer du poumon non à petites cellules, 217 cibles possibles pour l'intervention du KCTF dans le cancer du poumon non à petites cellules ont été obtenues. Parmi elles, des cibles importantes telles que MAPK1, EGFR, Tp53, Akt, Bax, Bcl-2, Caspase 3 sont liées à plusieurs composants chimiques, ce qui indique une relation synergique étroite entre les ingrédients actifs du KCTF. Pour approfondir l'analyse du mécanisme d'intervention du KCTF dans le CBNPC, la relation entre les deux a été analysée en construisant un réseau PPI et en enrichissant les voies biologiques KEGG. Les résultats ont montré que la voie de signalisation PI3K Akt, la voie de signalisation antiapoptotique Bax/Bcl-2, la voie de signalisation p53, la voie de signalisation MAPK, etc. étaient liées à l'effet anti-tumoral du KCTF.
Les principaux mécanismes d'action des médicaments antitumoraux sont l'induction de l'apoptose des cellules tumorales, l'inhibition du cycle cellulaire et la suppression de la migration. La recherche a montré que de nombreux flavonoïdes végétaux (tels que la curcumine, les anthocyanes, l'épigallocatéchine gallate, la quercétine, etc.) peuvent interférer avec la voie de signalisation PI3K Akt, inhiber directement PI3k ou bloquer la voie de signalisation PI3K Akt, réguler l'expression des molécules effectrices en aval, accélérer le cycle des cellules tumorales, favoriser l'apoptose des cellules et inhiber la prolifération cellulaire, ce qui permet d'obtenir des effets antitumoraux. Xiang et al. ont découvert que la quercétine induit l'apoptose dans les cellules HeLa en régulant à la baisse l'expression de PI3k, Akt et Bcl-2 dans la voie de signalisation PI3K Akt, en régulant à la hausse l'expression de Bax et en provoquant l'arrêt du cycle cellulaire en G0/G. L'extrait d'osmanthus peut exercer une activité antitumorale en inhibant l'expression de MMP-2 et MMP-9 dans la voie de signalisation PI3K Akt, en supprimant la prolifération des cellules de mélanome humain et en induisant leur apoptose. Les résultats expérimentaux au niveau cellulaire de cette étude ont montré que les flavonoïdes totaux de Chrysanthemum morifolium inhibent de manière significative la prolifération des cellules A549, favorisent l'apoptose des cellules et inhibent la migration des cellules. Au niveau de l'ARNm, il a été vérifié que les flavonoïdes totaux de Chrysanthemum morifolium augmentaient l'expression de Bax et diminuaient l'expression de Bcl-2 et de MMP-2. Lorsque Bax est fortement exprimé dans les cellules, celles-ci sont sensibles aux signaux de mort et favorisent l'apoptose. Lorsque Bcl-2 est fortement exprimé, il peut former des hétérodimères avec Bax, ce qui inhibe l'apoptose cellulaire. Par conséquent, le rapport Bax/Bcl-2 dans les cellules joue un rôle important dans la détermination de la sensibilité de l'apoptose cellulaire. Par conséquent, les expériences de validation par Western blot au niveau cellulaire ont montré que les flavonoïdes totaux de Scutellaria baicalensis augmentaient de manière significative le rapport Bax/Bcl-2, favorisant l'apoptose dans les cellules A549. D'après les résultats de l'analyse pharmacologique en réseau, les flavonoïdes totaux de Scutellaria baicalensis peuvent intervenir dans le CPNPC par le biais de cibles et de voies multiples, et leur activité antitumorale peut être liée à l'expression des gènes d'apoptose Bax et Bcl-2.
Cet article a observé l'effet antitumoral de l'extrait de flavonoïdes totaux de Chrysanthemum morifolium sur les cellules A549 au niveau cellulaire. Cependant, en raison du faible rendement des flavonoïdes totaux purifiés par une résine macroporeuse et de la CI50 élevée du médicament sur l'inhibition cellulaire, la méthode de purification sera optimisée pour les expériences in vivo sur les animaux afin d'augmenter le rendement des flavonoïdes et de réduire la concentration du médicament. Combiné aux résultats de l'analyse pharmacologique de réseau, le mécanisme moléculaire de son effet anti-tumoral sera étudié plus en détail.