Volasertib (BI6727)

Ähnlich wie BI2536 ist BI6727 ein ATP-kompetitiver Kinasehemmer aus der Klasse der Dihydropteridinon-Verbindungen. Neben Plk1 hemmt diese Verbindung auch potent zwei eng verwandte Kinasen, Plk2 und Plk3, mit IC50-Werten von 5 nM bzw. 56 nM. Diese Chemikalie zeigt in Konzentrationen bis zu 10 μM keine hemmende Aktivität gegen ein Panel von >50 anderen Kinasen. Sie hemmt die Proliferation mehrerer Zelllinien, die von verschiedenen Krebsgeweben abgeleitet sind, darunter HCT116, NCI-H460, BRO, GRANTA-519, HL-60, THP-1 und Raji-Zellen mit EC50-Werten von 23 nM, 21 nM, 11 nM, 15 nM, 32 nM, 36 nM bzw. 37 nM. Die Behandlung mit dieser Verbindung (100 nM) in NCI-H460-Zellen induziert eine Akkumulation von Mitosezellen mit monopolaren Spindeln und positiver Färbung für Histon H3 Phosphoserin 10, was bestätigt, dass die Zellen früh in der M-Phase arretiert werden, gefolgt von der Induktion der Apoptose. [1] Niedrige nanomolare Konzentrationen dieses Inhibitors zeigen eine potente hemmende Aktivität gegen Neuroblastom (NB) Tumor-initiierende Zellen (NB TIC) mit einer EC50 von 21 nM, während nur mikromolare Konzentrationen davon zytotoxisch für normale pädiatrische neurale Stammzellen sind. [2] Es induziert einen Wachstumsstopp von Daoy- und ONS-76-Medulloblastomzellen ähnlich wie BI 2536. [3]

Die Verabreichung von BI6727 hemmt signifikant das Wachstum mehrerer menschlicher Karzinom-Xenotransplantate, darunter HCT116, NCI-H460 und Taxan-resistentes CXB1-Kolonkarzinom, begleitet von einem Anstieg des Mitoseindex sowie einem Anstieg der Apoptose. [1] In In-vivo-Studien zeigt diese Verbindung ein besseres Toxizitäts- und pharmakokinetisches Profil im Vergleich zu BI2536. [3]

• In-vitro-Kinase-Assays

  Rekombinantes humanes Plk1 (Reste 1-603) wird als NH₂-terminales, GST-markiertes Fusionsprotein unter Verwendung eines Baculovirus-Expressionssystems exprimiert und mittels Affinitätschromatographie unter Verwendung von Glutathion-Agarose gereinigt. Enzymaktivitätsassays für Plk1 werden in Gegenwart seriell verdünnter dieser Verbindung unter Verwendung von 20 ng rekombinanter Kinase und 10 μg Kasein aus Kuhmilch als Substrat durchgeführt. Kinase-Reaktionen werden in einem Endvolumen von 60 μL für 45 Minuten bei 30 °C [15 mM MgCl₂, 25 mM MOPS (pH 7.0), 1 mM DTT, 1% DMSO, 7.5 μM ATP, 0.3 μCi γ-³²P-ATP] durchgeführt. Die Reaktionen werden durch Zugabe von 125 μL eiskalter 5%iger TCA beendet. Nach Übertragung der Präzipitate auf MultiScreen-Mischester-Cellulosefilterplatten werden die Platten mit 1%iger TCA gewaschen und radiometrisch quantifiziert. Dosis-Wirkungs-Kurven werden zur Berechnung des IC50-Wertes verwendet.

• Zelllinien

  HCT116, NCI-H460, BRO, GRANTA-519, HL-60, THP-1, and Raji

• Konzentrationen

  Dissolved in DMSO, final concentrations ~1 μM

• Inkubationszeit

  24, 48, and 72 hours

• Methode

  Cell proliferation assays are done by incubating cells in the presence of various concentrations of this compound for 24, 48, and 72 hours and cell growth is assessed by measuring Alamar blue dye conversion in a fluorescence spectrophotometer. Effective concentrations at which cellular growth is inhibited by 50% (EC50) are extrapolated from the dose-response curve fit. To determine the DNA content, cell suspensions are fixed in 80% ethanol, treated for 5 minutes with 0.25% Triton X-100 in PBS, and incubated with 0.1% RNase and 10 μg/mL propidium iodide in PBS for 20 minutes at room temperature. Cell cycle profiles are determined by flow cytometric analysis.

• Tiermodelle

  Female BomTac:NMRI-Foxn1^nu mice grafted s.c. with HCT116, NCI-H460, or CXB1 cells

• Dosierungen

  ~25 mg/kg/day

• Verabreichung

  Injected i.v., or given intragastrally via gavage needle