Published November 4, 2023
| Version v1
Publication
Open
The anticancer potential of chemical constituents of Moringa oleifera targeting CDK-2 inhibition in estrogen receptor positive breast cancer using in-silico and in vitro approches
- 1. University of the Punjab
- 2. Shanghai Institute of Materia Medica
- 3. Chinese Academy of Sciences
Description
Most of the breast cancers are estrogen receptor-positive recurring with a steady rate of up to 20 years dysregulating the normal cell cycle. Dinaciclib is still in clinical trials and considered as a research drug against such cancers targeting CDK2.The major goal of this study was to identify the potential inhibitors of CDK-2 present in Moringa oleifera for treating hormonal receptor positive breast cancers. For this purpose, in silico techniques; molecular docking, MM-GBSA and molecular dynamics simulations were employed to screen Moringa oleifera compounds and their anticancer potential was determined against CDK-2 protein targets. Among 36 compounds of Moringa oleifera reported in literature, chlorogenic acid (1), quercetin (2), ellagic acid (3), niazirin (4), and kaempferol (5) showed good affinity with the target. The interaction of the compounds was visualized using PYMOL software. The profiles of absorption, distribution, metabolism, excretion (ADME) and toxicity were determined using SWISS and ProTox II webservers. The MTT assay was performed in-vitro using MCF-7 cancer cell lines to validate the anticancer potential of Moringa oleifera leaf extract.MTT assay results revealed no significant change in proliferation of Mcf-7 cells following 24 h treatment with fraction A (petroleum ether). However, significant antiproliferative effect was observed at 200 µg/mL dose of fraction B (ethyl acetate) and cell viability was reduced to 40%.In conclusion, the data suggested that all the compounds with highest negative docking score than the reference could be the potential candidates for cyclin dependent kinase-2 (CDK-2) inhibition while ellagic acid, chlorogenic acid and quercetin being the most stable and potent inhibitors to treat estrogen receptor positive breast cancer targeting CDK-2. Moreover, the data suggested that further investigation is required to determine the optimum dose for significant antiproliferative effects using in-vivo models to validate our findings of in-silico analysis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
معظم سرطانات الثدي هي مستقبلات هرمون الاستروجين الإيجابية المتكررة بمعدل ثابت يصل إلى 20 عامًا من عدم تنظيم دورة الخلية الطبيعية. لا يزال Dinaciclib في التجارب السريرية ويعتبر عقارًا بحثيًا ضد مثل هذه السرطانات التي تستهدف CDK2. كان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحديد المثبطات المحتملة لـ CDK -2 الموجودة في Moringa oleifera لعلاج سرطان الثدي الإيجابي للمستقبلات الهرمونية. لهذا الغرض، في تقنيات السيليكو ؛ الالتحام الجزيئي، تم استخدام محاكاة MM - GBSA والديناميكيات الجزيئية لفحص مركبات المورينجا أوليفيرا وتم تحديد إمكاناتها المضادة للسرطان مقابل أهداف البروتين CDK -2. من بين 36 مركبًا من المورينجا أوليفيرا المبلغ عنها في الأدبيات، أظهر حمض الكلوروجينيك (1)، كيرسيتين (2)، حمض الإيلاجيك (3)، نيازيرين (4)، وكيمبفيرول (5) تقاربًا جيدًا مع الهدف. تم تصور تفاعل المركبات باستخدام برنامج PYMOL. تم تحديد ملامح الامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي والإفراز (ADME) والسمية باستخدام خوادم الويب SWISS و ProTox II. تم إجراء اختبار MTT في المختبر باستخدام خطوط الخلايا السرطانية MCF -7 للتحقق من الإمكانات المضادة للسرطان لمستخلص أوراق المورينجا أوليفيرا. كشفت نتائج اختبار MTT عن عدم وجود تغيير كبير في تكاثر خلايا Mcf -7 بعد العلاج لمدة 24 ساعة بالجزء A (الأثير البترولي). ومع ذلك، لوحظ تأثير كبير مضاد للتكاثر عند جرعة 200 ميكروغرام/مل من الجزء B (أسيتات الإيثيل) وانخفضت صلاحية الخلية إلى 40 ٪. في الختام، أشارت البيانات إلى أن جميع المركبات ذات أعلى درجة إرساء سلبية من المرجع يمكن أن تكون المرشحة المحتملة لتثبيط كيناز -2 المعتمد على السيكلين (CDK -2) في حين أن حمض الإيلاجيك وحمض الكلوروجينيك وكيرسيتين هي المثبطات الأكثر استقرارًا وفعالية لعلاج سرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات هرمون الاستروجين التي تستهدف CDK -2. علاوة على ذلك، أشارت البيانات إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من التحقيق لتحديد الجرعة المثلى للتأثيرات الكبيرة المضادة للتكاثر باستخدام نماذج داخل الجسم الحي للتحقق من صحة نتائجنا للتحليل داخل السيليكو.Translated Description (French)
La plupart des cancers du sein sont des cancers à récepteurs d'œstrogènes positifs récurrents avec un taux constant allant jusqu'à 20 ans dérégulant le cycle cellulaire normal. Le dinaciclib fait toujours l'objet d'essais cliniques et est considéré comme un médicament de recherche contre ces cancers ciblant la CDK2. L'objectif principal de cette étude était d'identifier les inhibiteurs potentiels de la CDK-2 présents dans le Moringa oleifera pour le traitement des cancers du sein à récepteurs hormonaux positifs. À cette fin, des techniques in silico ; amarrage moléculaire, MM-GBSA et simulations de dynamique moléculaire ont été utilisées pour cribler les composés de Moringa oleifera et leur potentiel anticancéreux a été déterminé contre des cibles protéiques CDK-2. Parmi les 36 composés de Moringa oleifera rapportés dans la littérature, l'acide chlorogénique (1), la quercétine (2), l'acide ellagique (3), la niazirine (4) et le kaempférol (5) ont montré une bonne affinité avec la cible. L'interaction des composés a été visualisée à l'aide du logiciel PYMOL. Les profils d'absorption, de distribution, de métabolisme, d'excrétion (ADME) et de toxicité ont été déterminés à l'aide de serveurs Web SWISS et ProTox II. Le test MTT a été réalisé in vitro en utilisant des lignées de cellules cancéreuses MCF-7 pour valider le potentiel anticancéreux de l'extrait de feuille de Moringa oleifera. Les résultats du test MTT n'ont révélé aucun changement significatif dans la prolifération des cellules Mcf-7 après 24 h de traitement avec la fraction A (éther de pétrole). Cependant, un effet antiprolifératif significatif a été observé à la dose de 200 µg/mL de la fraction B (acétate d'éthyle) et la viabilité cellulaire a été réduite à 40 %. En conclusion, les données suggèrent que tous les composés ayant le score d'amarrage négatif le plus élevé par rapport à la référence pourraient être les candidats potentiels à l'inhibition de la kinase-2 dépendante des cyclines (CDK-2) alors que l'acide ellagique, l'acide chlorogénique et la quercétine sont les inhibiteurs les plus stables et les plus puissants pour traiter le cancer du sein à récepteurs d'œstrogènes positifs ciblant la CDK-2. De plus, les données suggèrent qu'une enquête plus approfondie est nécessaire pour déterminer la dose optimale pour les effets antiprolifératifs significatifs en utilisant des modèles in vivo pour valider nos résultats d'analyse in silico.Translated Description (Spanish)
La mayoría de los cánceres de mama son receptores de estrógeno positivos recurrentes con una tasa constante de hasta 20 años de desregulación del ciclo celular normal. Dinaciclib todavía está en ensayos clínicos y se considera un fármaco de investigación contra dichos cánceres dirigidos a CDK2. El objetivo principal de este estudio fue identificar los posibles inhibidores de CDK-2 presentes en Moringa oleifera para tratar los cánceres de mama con receptores hormonales positivos. Para este propósito, se emplearon técnicas in silico; acoplamiento molecular, MM-GBSA y simulaciones de dinámica molecular para detectar compuestos de Moringa oleifera y se determinó su potencial anticancerígeno contra las dianas de la proteína CDK-2. Entre los 36 compuestos de Moringa oleifera informados en la literatura, el ácido clorogénico (1), la quercetina (2), el ácido elágico (3), la niazirina (4) y el kaempferol (5) mostraron una buena afinidad con la diana. La interacción de los compuestos se visualizó utilizando el software PYMOL. Los perfiles de absorción, distribución, metabolismo, excreción (ADME) y toxicidad se determinaron utilizando servidores web SWISS y ProTox II. El ensayo MTT se realizó in vitro utilizando líneas celulares de cáncer MCF-7 para validar el potencial anticancerígeno del extracto de hoja de Moringa oleifera. Los resultados del ensayo MTT no revelaron cambios significativos en la proliferación de células Mcf-7 después de 24 h de tratamiento con fracción A (éter de petróleo). Sin embargo, se observó un efecto antiproliferativo significativo a una dosis de 200 µg/ml de la fracción B (acetato de etilo) y la viabilidad celular se redujo al 40%. En conclusión, los datos sugirieron que todos los compuestos con la puntuación de acoplamiento negativo más alta que la referencia podrían ser los posibles candidatos para la inhibición de la cinasa 2 dependiente de ciclina (CDK-2), mientras que el ácido elágico, el ácido clorogénico y la quercetina son los inhibidores más estables y potentes para tratar el cáncer de mama positivo para el receptor de estrógenos dirigido a CDK-2. Además, los datos sugirieron que se requiere más investigación para determinar la dosis óptima para los efectos antiproliferativos significativos utilizando modelos in vivo para validar nuestros hallazgos del análisis in silico.Files
s12906-023-04198-z.pdf
Files
(3.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5dc807c6c58edc911a200767f0f3af68
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الإمكانات المضادة للسرطان للمكونات الكيميائية للمورينجا أوليفيرا التي تستهدف تثبيط CDK -2 في سرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات هرمون الاستروجين باستخدام مقاربات في السيليكو وفي المختبر
- Translated title (French)
- Le potentiel anticancéreux des constituants chimiques du Moringa oleifera ciblant l'inhibition de la CDK-2 dans le cancer du sein à récepteurs d'œstrogènes positifs en utilisant des approches in-silico et in vitro
- Translated title (Spanish)
- El potencial anticancerígeno de los componentes químicos de Moringa oleifera que se dirigen a la inhibición de CDK-2 en el cáncer de mama positivo para receptores de estrógeno utilizando aprox. in silico e in vitro
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4388342886
- DOI
- 10.1186/s12906-023-04198-z
References
- https://openalex.org/W1966383348
- https://openalex.org/W1968772995
- https://openalex.org/W1971513938
- https://openalex.org/W1992199320
- https://openalex.org/W1995916005
- https://openalex.org/W1997190953
- https://openalex.org/W2003405740
- https://openalex.org/W2005203924
- https://openalex.org/W2016016056
- https://openalex.org/W2021505095
- https://openalex.org/W2023553115
- https://openalex.org/W2048069174
- https://openalex.org/W2055773471
- https://openalex.org/W2070613674
- https://openalex.org/W2071370708
- https://openalex.org/W2076838879
- https://openalex.org/W2090133492
- https://openalex.org/W2090539023
- https://openalex.org/W2093412095
- https://openalex.org/W2095719702
- https://openalex.org/W2100963721
- https://openalex.org/W2109408781
- https://openalex.org/W2121619780
- https://openalex.org/W2124769258
- https://openalex.org/W2125713798
- https://openalex.org/W2140642045
- https://openalex.org/W2148345265
- https://openalex.org/W2148705706
- https://openalex.org/W2157737735
- https://openalex.org/W2167181696
- https://openalex.org/W2255638054
- https://openalex.org/W2276152119
- https://openalex.org/W2312392150
- https://openalex.org/W2467601047
- https://openalex.org/W2521264973
- https://openalex.org/W2555796740
- https://openalex.org/W2587436688
- https://openalex.org/W2598125045
- https://openalex.org/W2605131570
- https://openalex.org/W2747461019
- https://openalex.org/W2767600184
- https://openalex.org/W2770397194
- https://openalex.org/W2807809125
- https://openalex.org/W2809032787
- https://openalex.org/W2889646458
- https://openalex.org/W2891800472
- https://openalex.org/W2900436168
- https://openalex.org/W2912627248
- https://openalex.org/W2914270647
- https://openalex.org/W2932330869
- https://openalex.org/W2951902079
- https://openalex.org/W3004164077
- https://openalex.org/W3024561493
- https://openalex.org/W3024894103
- https://openalex.org/W3047325785
- https://openalex.org/W3089687264
- https://openalex.org/W3098241202
- https://openalex.org/W3112970638
- https://openalex.org/W3151380740
- https://openalex.org/W3158230721
- https://openalex.org/W3165638115
- https://openalex.org/W3208647575
- https://openalex.org/W4200110280
- https://openalex.org/W4300606613