A daganatterápia egyik új lehetősége, a rákos sejtek gyógyszerhordozó rendszerhez kapcsolt hatóanyag molekulával történő célzása. Az általunk vizsgált ciklodextrin alapú hordozórendszerek felvétele endocitózissal, azon belül is főként makropinocitózissal történik, amely során a hordozó folyadék fázisban endoszómába, végül lizoszómába kerül. A makropinocitózis folyamatát számtalan tényező befolyásolhatja, többek között a KRAS onkogén jelenléte is, amelynek vad, illetve mutáns típusai a legtöbb szolid tumorban megtalálhatók, legfőképpen a pancreas-, valamint a colorectalis daganatokban. A KRAS génről íródott fehérje aktiválni képes az említett makropinocitózis folyamatát is. Célunk, többek között ciklodextrin származékok endocitózisának, valamint a lizoszómák aktivitásának vizsgálata különböző daganatos sejtvonalakon, a vizsgált sejtek méretének meghatározása, valamint a vad típusú KRAS fehérje expressziójának-, illetve az ezen eredmények közötti összefüggések vizsgálata voltak. Számos módszerrel végeztük kísérleteinket úgy, mint áramlási citometria, fluoreszcens mikroszkópia, illetve Western-blot. A multidrogrezisztens VB-Caco-2 sejtekre fókuszálva végeztünk fluoreszcens mikroszkópos vizsgálatokat rhodaminnal jelzett HPBCD és LysoTracker jelenlétében, összehasonlítva a munkacsoportunk korábbi Caco-2 sejtvonalon végzett lizoszómavizsgálat eredményeivel. A két sejttípusban a ciklodextrinek eltérő intracelluláris akkumulációja figyelhető meg. A lizoszómák aktivitásában is különbözőségeket észleltünk az egyes sejtvonalak vizsgálatakor, melyet áramlási citometriával végeztük. A vad típusú KRAS fehérje expesszióját Western-blot segítségével határoztuk meg, ahol azt tapasztaltuk, hogy a legnagyobb mértékű expresszió a pancreas-, illetve colorectalis tumorok sejtjeiben voltak. Ezeket az eredményeket összehasonlítva a különböző sejtvonalak ciklodextrin felvevő képességével elmondhatjuk, hogy a KRAS expresszió erős korrelációt mutat, a sejtek felszíni mérete pedig nem mutat korrelációt a ciklodextrinek felvételével. Ezzel igazolható, hogy az internalizáció nem passzív, hanem aktív módon történik. A továbbiakban szeretnénk a KRAS-t expesszáló sejtek működését vizsgálni a prosztaglandinok, illetve különböző gátlószerek tekintetében.

Témavezető: Dr. Fenyvesi Ferenc

 Breast cancer is the leading cancer in women, affecting millions worldwide. The prognosis for patients with advanced-stage breast cancer is related to the degree of aggressive metastasis. Once breast cancer has spread, there are limited effective treatment options. Therefore, there is an urgent need to find new therapeutic approaches, The Cannabis plant (C. Sativa) has been extensively researched and it was estimated to produce over 100 different cannabinoids including delta-9-tetrahydrocannabinol (THC), cannabigerol (CBG) and cannabidiol(CBD) which are Phyto-cannabinoids. They occur naturally in the plant with delta-9-THC and CBD considered to be the most abundant and studied. CBG does not possess psychomimetic effect which is like the CBD but unlike the effect of delta-9-THC which is psychomimetic. CBG also shares a similar mechanism of action with CBD since it can bind weakly to the cannabinoid receptors (CB1R and CB2R), and it is also unique in its actions as an agonist of alpha-2 (????2) adrenergic receptor and a competitive antagonist of 5-hydroxytryptamine(5-HT1A) receptor. Cannabidiol (CBD) was well-studied and is known to have numerous pharmacological and therapeutic effects which include analgesic, anti-inflammatory, immunomodulatory, neuroprotective, anti-anxiety, antipsychotic, and others. The therapeutic potential of CBD and CBG was investigated in various clinical trials and addresses neurodegenerative, cardiovascular, cancer, and metabolic diseases, all of which are associated with oxidative stress, redox imbalance, and inflammation. With the increased interest in improving its therapeutic profile, biological activity and pharmacokinetics properties of CBD which willrequire the modification of the native structure. In our research, we aim to investigate the biological effect of newly synthesized CBD and CBG derivatives on MCF-7 human breast cancer cells, specifically the inhibition of cell growth and cytotoxicity. We performed an MTT assay to test the viability of the treated cancer cell lines with our test compounds. In addition, the direct antioxidant activity was evaluated by a total antioxidant capacity (TAC) assay supplemented with an ORAC test. The development of cannabinoid analogues with increased efficacy in suppressing tumor growth holds promise for the development of innovative therapies for cancer. It was also funded by the National Research, Development and Innovation Office of Hungary (NKFI-143360)        

Témavezető: Dr Éva Sipos

Doxorubicin (DOX) is one of the highly active chemotherapeutic agents against a wide range of cancer; however, its major side effect, being cardiotoxicity, makes it one of the greatest limiting factors to its use. Meanwhile, Cannabidiol (CBD), which is a major nonpsychoactive ingredient in Cannabis sativa, was shown to possess several beneficial cardiovascular properties, mainly anti-inflammation, antioxidation, vasodilation, and ischemic protection. On the other hand, many reports show that the process of fluorination significantly enhances the stability of certain drugs, increases lipophilicity, thus increasing bioavailability and overall therapeutic effect. From this background, this study aims to investigate the influence of CBD and its 6 different fluorinated analogues (namely 14A, 14B, 43I, 17, 10A and 10I) on DOX-induced cardiotoxicity. The MTT assay is applied to investigate the viability of H9c2 cardiomyocytes treated with DOX and CBD derivatives. Further, using Western blotting allows the investigation of expression levels of critical proteins involved in the oxidative stress pathway, thereby giving a deeper view into how these derivatives might modulate the cell response under DOX exposure. MitoSOX staining has been performed to assess mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production, acting as one of the key actors in DOX-induced cardiotoxicity. These results demonstrate that the fluorinated CBD derivatives, especially the molecule 17, show a noticeably better cardioprotective effect and higher cell viability comparing to the CBD. Thus, they may act as potential agents in the alleviation of DOX-induced cardiotoxicity by means of increasing cell survival, reducing oxidative stress, and modulating the apoptotic pathway.

Témavezető: István Lekli és Richárd Kajtár

Colorectal cancer is one of most common cause of cancer related death in both sexes worldwide and only second to lung cancer in its mortality rate. Although new treatments have improved outcomes, the five-year relative survival remains poor. Despite many advances and optimization in colorectal cancer treatment, tumor recurrence and metastasis make the development of new therapies necessary. Cannabidiol is a nonpsychoactive phytocannabinoid that can be found in Cannabis sativa, and it possesses numerous pharmacological effects. Research indicates that CBD may have potential for the treatment of cancer including the symptoms and signs associated with the cancer and treatment. This bioactive compound has exhibited multiple therapeutic effects including anti-inflammatory, analgesic, immunomodulatory, antiarrhythmic, anticonvulsant, neuroprotective, precognitive, antiemetic, anticonvulsant effect among others The therapeutic potential of the CBD and CBG have been investigated in numerous clinical trials for the treatment of neurodegenerative, cardiovascular, cancer and metabolic diseases whose development is related to redox imbalance, oxidative stress and inflammation. Preclinical research suggests CBD may address many of the pathways involved in the pathogenesis of cancers. Preclinical and clinical research also suggests some evidence of efficacy alone or in conjunction with tetrahydrocannabinol (THC). Unlike THC, CBD does not have potentially intoxicating effects. In our study, we would like to investigate the biological effect (cell growth inhibitory effect, cytotoxicity) of the newly synthesized CBD and CBG derivatives on cellular viability of HCT116 human colon cancer cell lines. An MTT assay was performed to determine the viability of human colon cancer cell lines treated with test compounds. Direct antioxidant activity was evaluated by a total antioxidant capacity (TAC) assay. Moreover the ferric-reducing ability of the investigated compounds was determined by the FRAP assay. The development of cannabioids analogues that are more effective at inhibiting tumor growth could lead to new therapies for cancer. It was funded by the National Research, Development and Innovation Office of Hungary (NKFI-143360)

Témavezető: Dr. Éva Sipos

A természetes fluortartalmú biomolekulák többsége toxikus, de a fluor mégis nagyon gyakori gyógyszermolekula- alkotó elem. Ennek oka, hogy a fluor beépítése biológiailag aktív molekulákba gyakran előnyösen módosítja tulajdonságaikat, könnyedén használható a molekula lipofobicitásának, pKa-jának, metabolikus stabilitásának és konformációjának modulációjára. A nukleozidszármazékok az antivirális gyógyszerek fontos csoportját képezik, illetve egyes képviselőik tumorellenes terápiában is használatosak [1]. Az antivirális hatóanyagok száma alacsony, így indokolt új nukleozidszármazékok előállítása és vizsgálata. A morfolinók olyan nukleozidszármazékok, melyben a furanózgyűrűt morfolingyűrűvel helyettesítjük. A foszforodiamidát-morfolínó-oligomereket (PMO-k) már használják az antiszensz-terápiában a Duchenne-féle izomsorvadás kezelésére [2, 3]. Ennek megfelelően kutatásunk célja olyan nukleozidszármazékok szintézise volt, melyek morfolingyűrűt tartalmaznak, és a morfolingyűrű nitrogénjéhez különböző fluoroalkil-csoportok kapcsolódnak. A szintetikus módosításokat elsősorban adenozinon és uridinen végeztük. A fluoros csoportok bevitelére két módszert alkalmaztunk. Az egyik útvonalon védett nukleozidok gyűrűhasadással járó oxidációja után a reduktív amináláson keresztül végbemenő gyűrűzárást allil-aminnal végeztük. Az így nyert N- allil-morfolin-nukleozidok terminális kettős kötésére különböző perfluoralkil-jodidokat (perfluorbutil, -hexil és -oktil- jodidokat) addicionáltunk fotoiniciált gyökös reakcióban, különböző körülményeket alkalmazva: a besugárzást UV- vagy kék fénnyel végeztük, iniciátornak benzofenont, tributil-foszfint és réz(I)-jodidot, trifenil-foszfint és réz(I)-jodidot, vagy trietil-amint használtunk. Az N-trifluorometilezést ilyen úton nem hajthattuk végre, így alternatív úton végeztük el ezt a módosítást: a nukleozidot a morfolin-nitrogénen ditiokarbamáttá alakítottuk, majd ezt a származékot fluoroztuk dietil-amino-kén- trifluorid segítségével, így kapva az N-trifluorometilezett terméket. [1] L. P. Jordheim, D. Durantel, F. Zoulim, C. Dumontet. Nat. Rev. Drug Discov. 2013, 12, 447–464. [2] J. Summerton, Biochim. Biophys. Acta 1999, 1489, 141–158. [3] M. Bege, A. Borbás, Pharmaceuticals 2022, 15, 909.

Témavezető: Borbás Anikó

A melanoma malignum a bőr daganatos megbetegedéseinek egyik típusa és a 10 leggyakoribb rákos megbetegedés közé tartozik. A melanocortin 1 receptor a melanociták sejtmembránján expresszálódik és malignus melanoma esetén kifejeződése megnő. Ezért inhibitorai, például a NAPamid peptid származékok alkalmasak a melanoma detektálására és kezelésére. A kelátor-konjugált peptid számazékok képesek a radioaktív sugárzást kibocsátó fémizotópok komplexálására. Az Auger-elektronokat sugárzó izotópokkal végzett targetált radionuklid terápia egy új és ígéretes rákellenes kezelési módszer. Ezek az izotópok, például az antimon-119, kis energiájú nagyszámú elektronokat emittálnak és az így kialakuló nagy elektronsűrűség eredményezi a nagy lineáris energiaátadási értéküket. Kis hatótávolsága miatt ez az ionizáló sugárzás nem károsítja a tumor környezetében lévő egészséges sejteket. A kutatás célja antimon-119 izotóppal jelölhető melanoma kezelésére alkalmas NAPamid inhibitor előállítása és biológiai vizsgálata. A kutatómunka során először megvalósítottuk az antimon-119 izotóp komplexálására alkalmas védett bifunkciós kelátor, nevezetesen 5-(3-tiocianát-2,2-bisz(tiocianáto-metil)-propoxi)izoftálsav szintézisét az irodalmi módszer kismértékű módosításával. Ezután az előállított vegyületet NAPamid peptidhez kapcsoltuk amid kötés kialakítása révén. Ezt követően a védett kelátor és a NAPamidhoz konjugált kelátor tiocianát csoportjait redukáltuk, majd az így kapott tritiol származékok radiojelzését vizsgáltuk. A radiojelzésekhez antimon-119 izotóp nehéz hozzáférhetősége miatt ciklotronban természetes ón target besugárzásával előállítható antimon-117 izotópot alkalmaztunk. Vizsgáltuk a radiojelzések hőmérséklet és ligandum koncentráció függését. Ezenkívül megvalósítottuk a radiojelzett komplexek tisztítását szilárd fázisú extrakcióval. Az előállított radiofarmakon biológiai vizsgálata folyamatban van.

Témavezető: Fekete Anikó

A Cannabis sativa növényből izolált kannabidiol (röviden CBD) manapság igen nagy népszerűségnek örvend, számos betegség vagy állapot esetén alkalmazzák, hiszen rendelkezik antiepileptikus, fájdalomcsillapító, gyulladáscsökkentő, de akár neuroprotektív hatásokkal egyaránt, napjainkban is rengeteg vizsgálat zajlik alkalmazhatósági körét illetően. Hátráltató tényező azonban, hogy vízoldékonysága, ezáltal szervezeten belüli biohasznosulása is rendkívül alacsony, mely gátat szab a terápiás felhasználhatóságának. E problémát hidrofil cukoregységek bevitelével tervezzük kiküszöbölni, mely által az alapvegyület vízoldékonysága nagymértékben növelhető. A termékek további fontos tulajdonsága, hogy a cukoregységek tioglikozidos kötéssel kapcsolódnak a CBD vázhoz, mely kötés jóval stabilabb, mint az O glikozidos, az enzimatikus bontással szemben sokkal ellenállóbb. A kapott vegyületek ezáltal glikozidázenzim-gátlók is lehetnek, így a fent említett hatásokon túl antibiotikus vagy antidiabetikus hatásúak is lehetnek. Az általunk előállított különféle mono- és diszacharidtiol alegységeket fotoiniciált tiol-én addíciós reakcióval kapcsoltam a CBD terminális kettős kötéséhez, mely sokkal reaktívabb, mint a gyűrűben megtalálható kettős kötés. Az alkalmazott reakció maga egy gyökös láncreakció, mely során UV fény hatására egy választott iniciátor (jelen esetben DPAP, 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenon) az alkalmazott tiolból (esetünkben az 1 tiocukrokból) tiilgyököket alakít ki, melyek addicionálnak a használt alkén (esetünkben a CBD molekula) kettős kötésére, létrehozva ezzel széngyököket. A széngyökök ezt követően hidrogént vonnak el egy-egy további tiolból, kialakítva ezzel új tiilgyököket és fenntartva a láncreakciót, míg önmaguk stabilizálódnak, létrehozva a termékeket. Azt tapasztaltuk, hogy a reakciók teljesen regioszelektívek voltak, de csak kevéssé sztereoszelektívek. A sztereoszelektivitást próbáltuk növelni a hőmérséklet változtatásával, viszont érdemi változást ebben a tekintetben nem tapasztaltunk. Minden esetben két főterméket, két szénhidrát-CBD adduktumot eredményeztek a reakcióink, ezeket oszlopkromatográfiás tisztítással választottuk el egymástól. Sikeresen előállítottunk 8 új, az irodalomból eddig nem ismert védett CBD szénhidrát konjugátumot és Zemplén-dezacetilezéssel azok szabad származékait, melyek egy részét biológiai vizsgálatok során jelenleg is vizsgálják.

Témavezető: Dr. Kelemen Viktor

Bevezetés A kannabidiol (CBD) és kannabigerol (CBG) a Cannabis sativa (kender) növényben megtalálható nem pszichotróp fitokannabinoidok. Széleskörű farmakológiai hatással rendelkeznek: a kannabinoid receptorokhoz csak gyengén kötődnek, azonban számos más receptorhoz is képesek kapcsolódni a szervezetben. Potenciálisan alkalmazhatók idegrendszeri rendellenességekben, mint pl. epilepszia, szorongás, skizofrénia, neurodegeneratív elváltozások esetén. Antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatásaik intenzíven kutatottak, emellett kardioprotektív, antivirális, antibakteriális hatást is tulajdonítanak nekik. Gyenge vízoldhatóságuk miatt viszont nehezen szívódnak fel, ezért vízoldható származékok előállítása előnyös lehet. Célkitűzés Célunk a CBD, illetve CBG módosítása annak érdekében, hogy a farmakodinamikai, farmakokinetikai tulajdonságaikat javítsuk. Ezen módosítások alkalmával a OH-csoportok alkilezésére került sor. A kapott származékokból sók képzését, majd vér-agy gát vizsgálatok elvégzését terveztük. Módszertan A származékok előállítását szerves kémiai preparatív módszerekkel végeztük. A reakciók hozamát optimalizálással növeltük. A reakciók menetét és a termékek tisztaságát vékonyréteg kromatográfiával vizsgáltuk. A reakciók termékeinek elválasztása, tisztítása oszlopkromatográfiával történt. NMR segítségével azonosítottuk a képződött vegyületeket, majd HPLC-MS módszerrel vizsgáltuk a vegyületek tisztaságát és detektálhatóságát kis koncentrációkban is. A vegyületek vér-agy gáton történő átjutásának tesztelése in vitro modellen folyamatban van, emellett biológiai hatásvizsgálatokat végeztetünk és tervezünk. Eredmények Az új reakciókürülmények alkalmazásával előállított származékok, majd azokból képzett sók stabilak, vízoldhatóak és jól kezelhetőek. A reakciókörülmények változtatásával a reakciók hozamát a lehetőségekhez képest sikerült optimalizálnunk. Monoszubsztituált és diszubsztituált származékokat is előállítottunk, majd a termékekből sót képeztünk, melyek tisztasága és stabilitása megfelelő a biológiai és vér-agy gát vizsgálatokhoz, melyek folyamatban vannak. Köszönetnyílvánítás A munkát a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) „OTKA” FK 142315 pályázata támogatta.

Témavezető: Dr. Bakai-Bereczki Ilona és Petróczi Ferenc Dániel

Bevezetés: Tekintettel arra, hogy a rosszindulatú megbetegedések száma világszerte egyre magasabb, egyre nagyobb érdeklődés övezi az olyan szenzitív képalkotó eljárások bevezetését, amelyek kiválóan alkalmasak a funkcionális daganatos elváltozások időben történő felismerésére. Korábbi eredmények, illetve saját kutatásaink is bizonyítják, hogy bizonyos ciklodextrin származékok, mint például a random-metilezett-béta-ciklodextrin (RAMEB) nagy affinitást mutatnak a daganatok által expresszált, PGE-2-vel történő komplexképzés felé, mely fontos szerepet játszik a tumorok áttétképzésében és fejlődésében. Célkitűzés: A kutatómunka célja olyan, hosszú felezési idejű izotóppal jelölt RAMEB származék előállítása és vizsgálata, mely alkalmas a tumorban halmozódott radiofarmakon hosszú, több órán át tartó követésére. Célunk volt egy Mangán-52 (⁵²Mn) izotóppal jelölt DOTAGA kelátorral módosított RAMEB (⁵²Mn-DOTAGA-RAMEB) származék szintézise és daganat-célzó tulajdonságainak vizsgálata. Módszerek: A DOTAGA kelátorral módosított RAMEB származék szintézisét, illetve a Mangán-52 izotóp előállítását és tisztítását a kutatómunka részeként mi magunk végeztük. A prekurzor illetve az ⁵²Mn előállítása után a DOTAGA- RAMEB radiojelölése következett. A jelölést követően elemeztük a reakció hatékonyságát radio-HPLC-vel és iTLC- vel, a radiokémiai tisztaságot (RCP%), megoszlási koefficienst (LogP), in vitro, in vivo stabilitást. Tumoros modellek kialakításához BxPC-3 humán pancreas adenocarcinoma sejtekkel injektált egereket használtunk. A tumoros, illetve egészséges állatokról dinamikus illetve statikus PET felvételeket készítettünk. Az ex vivo vizsgálatokhoz az állatokat túlaltattuk, majd a kiválasztott szervekből és a tumorból szövetmintát vettünk. Eredmények: A szintetizált ⁵²Mn-DOTA-RAMEB radiokémiai tisztasága nagyobb volt mint 98%. Felhalmozódása a BxPC-3 daganatokban a PET képek és az ex vivo vizsgálatok alapján is egyértelmű. A tumoros állatokról készült PET- képek elemzése után megállapítottuk, hogy a vizsgálat teljes időtartama alatt a kiválasztó szervek (vese, húgyhólyag) mellett a tumor is egyértelműen kirajzolódik. A tumorhalmozás intenzitása a 60. percnél éri el a maximumot, ezután csökkenni kezd. Következtetés: Az általunk szintetizált ⁵²Mn-DOTAGA-RAMEB specifikus kötődést és jelentős halmozódást mutatott a BxPC-3 tumorokban. Hosszú felezési idejének köszönhetően kiválóan alkalmas a tumorban halmozódott radiofarmakon hosszú, több órán át tartó követésére.

Témavezető: Dr. Hajdu István

Background: Breast cancer is currently one of the most common cancers globally and is the most prevalent cancer among women with a high and even rising mortality rate. The cancer cells are classified based on specific hormone receptors: estrogen receptor positive (ER+), progesterone receptor positive (PR+), human epidermal growth factor receptor positive (HER+), and triple negative (TNBC), which lacks these receptors. The presence of these receptors influences the disease's severity and the treatment approach. Research indicates a positive correlation between cannabinoids such as delta-9-THC (Tetrahydrocannabinol), CBG (cannabigerol), and CBD (cannabidiol), along with their receptors CB1 and CB2 and hormones like estradiol, luteinizing hormone (LH), and follicle-stimulating hormone (FSH) in premenopausal women. Additionally, CBD and CBG have been shown to demonstrate various effects, including anti-inflammatory, metabolic and potential antitumor properties through the activation of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs). Objective: The goal of this experimental work is to investigate the cytotoxic effect of 12 newly synthesized CBD- and CBG- derivatives belonging to the endocannabinoid system on 3 breast cancer cell lines. The breast cancer cell lines we are working with are MDA-MB-231 (ER-, PR-, HER2-, triple negative breast cancer cell line, a chemotherapeutic model), MCF-7 (ER+, PR+, HER2-, a hormone therapeutic model). Methodology and Results: The CBD and CBG derivatives were synthesized using the Mannich-type reaction. The anti-tumor properties of 12 newly synthesized CBD and CBG compounds in 2 different concentrations (10 µM and 30 µM) and time points (24 and 48h) were investigated on MDA-MB-231 and MCF-7 human breast cancer cell lines using the MTT cell viability assay. From the results obtained so far, we can observe that both CBD and CBG as well as their derivatives demonstrate potential as cytotoxic agents against MDA-MB 231 and MCF-7 breast cancer cells. For the MDA-MB 231cell line, CBD and CBG proved to be the most effective themselves, but CBD derivatives like PFD43I and PFD14BI stood out as relatively more cytotoxic compared to others at the same time point and concentrations. Regarding the MCF-7 cell line, PFD45I from the CBG group and PFD14AI from the CBD group emerged as the most potent derivatives relative to their parent compounds in reducing cell viability in a dose- and time- dependent manner. Subsequently, the 6 most effective derivatives were selected for IC50 evaluation at 8 different concentrations (0–100 µM) for 48 h. Promising IC50 values for the compounds tested in the breast cancer cell lines were determined. Here the CBG derivatives proved to be the most potent with general low IC50 values in both cell lines. These results and information could be very useful for selecting lead compounds for further analysis and development as potential therapeutic agents against breast cancer. Our future aim is to study the molecular mechanisms behind the cannabinoid-induced antitumor effect. This research was funded by TKP2021-EGA-18 and TKP2021-EGA-20.

Témavezető: Dr. Dobos Nikoletta

Uveal melanoma is the most common type of eye cancer in adults with poor prognosis. Once metastasis has developed in the liver, the patient mortality rate is high due to the lack of effective therapies. Thus, it is urgent to find a novel treatment for uveal melanoma and cannabinoids are potential candidates. Non-psychotropic cannabidiol (CBD) has proven to be effective in reducing tumor size and possesses antitumor effects on many types of cancers including breast, skin as well as glioma. This information from the literature hinted cannabinoids as a good candidate for uveal melanoma treatment. Thus, we aim to investigate the antitumor potential of 12 newly synthesized CBD, CBG, and their derivatives in uveal melanoma cell lines. The derivatives were synthesized from CBD and CBG using the Mannich-type reaction. The anti-tumor properties of 12 newly synthesized CBD and CBG were investigated on OCM-1 and OCM-3 human uveal melanoma cell lines using the MTT cell viability assays. The 6 most effective derivatives were selected for IC50 evaluation at 8 different concentrations for 48 h. Among 12 cannabinoids, 6 compounds of CBD, CBG and their bicylic derivatives have been found to be the most effective. Both modified derivatives of CBG by Mannich-type reaction have a higher potency than the original CBG with PFD11/A being the representative, however, CBD is still the most potent compound among all with IC50 values < 10 μmol in both cell lines. Moreover, uveal melanoma seems to be more sensitive to CBD than other cell lines when comparing our results to the IC50 values of breast cancer and melanoma studies from the literature. Our recent results are promising, which suggest that these cannabinoids, especially CBD, have a positive therapeutic potential in treating uveal melanoma. Moreover, the structural modification in some of these compounds may increase their anti-proliferative potencies. This study is a solid base for future cannabinoid cancer research, and our future aim is to study the molecular mechanisms behind the cannabinoid-induced antitumor effect. This research was funded by TKP2021-EGA-18 and TKP2021-EGA-20.

Témavezető: Dr. Nikoletta Dobos

Introduction: KRAS gene also known as Kirsten Rat Sarcoma gene encodes a transductor protein called KRAS that is involved in the regulation of cell division by relaying external signals to the cell nucleus. KRAS is the most frequently mutated viral oncogen. Mutations in the KRAS gene result in cell transformation and increased resistance to chemotherapy. KRAS viral oncogene serves to initiate and propagate pancreatic tumors and the signaling pathways with which it operates can be explored for their therapeutic benefit. Macropinocytosis on the other hand is an endocytic process via which KRAS driven cancers acquire nutrients from the extracellular fluid to support their high metabolic demands. The rate of macropinocytosis is increased in KRAS-mutant cancer cells. This process can be explored to uptake chemotherapeutic agents and drug delivery systems into KRAS mutant cells precisely especially in pancreatic cancers. Aim of the study: The experiment aims at testing of the uptake of drug carrier cyclodextrins in KRAS-mutated pancreatic cancer cells and testing the effects of KRAS-inhibitors on macropinocytosis. Materials and methods: MIA PaCa-2 pancreatic cancer cell line with KRAS G-12 C is cultured and the uptake of fluorescently labeled drug carrier hydroxypropyl-beta-cyclodextrin and random-methylated betacyclodextrin measured by flow cytometry and compared to fluorescently labeled dextran as a reference. Results: The uptake of the cyclodextrin derivatives is compared and relationships with their physicochemical properties examined. A concentration-dependent uptake of drug carrier cyclodextrins was detected. The inhibitory effect of KRAS inhibitors, such as the recently approved anticancer drug sotorasib, on the KRAS-driven macropinocytosis on MIA PaCa-2 cells is also tested at different doses and after different incubation periods and compared to other macropinocytosis inhibitors such as ethylisopropylamiloride (EIPA) and BI-2865. Discussion: The study explores the potential targetability of macropinocytosis in pancreatic cancer cells as a new therapeutic mechanism.

Témavezető: Dr. Fenyvesi Ferenc