Predicción computacional de las dianas de Β-CARBOLINAS DE LA ESPECIE BANISTERIOPSIS CAAPI y sus vías de señalización asociadas en cáncer de mama

Abstract

El cáncer de mama es una enfermedad heterogénea que se caracteriza por la presencia de un tumor maligno en las glándulas mamarias. Los tratamientos disponibles para esta patología no son efectivos en todos los pacientes y pueden ser tóxicos; por ello, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas estrategias terapéuticas contra esta neoplasia maligna. Se ha reportado que las β-carbolinas de la especie de planta Banisteriopsis caapi podrían tener potencial anti-cancerígeno. Sin embargo, la información sobre su potencial antitumoral en el contexto del cáncer de mama es escasa. Por lo tanto, el objetivo principal de esta investigación fue identificar las dianas moleculares de las β-carbolinas de la especie B. caapi y sus vías de señalización asociadas en el cáncer de mama in silico mediante análisis bioinformáticos para realizar su posterior validación in vitro. En base a la literatura científica disponible, se determinó que B. caapi posee 3 β-carbolinas: harmina, harmalina y tetrahidroharmina. La identificación computacional de las dianas moleculares incluyó la predicción de interacciones ligando-proteínas (softwares SEA, MolTarPred, y SwissTargetPrediction); el análisis de enriquecimiento para identificar procesos biológicos y vías de señalización asociados a las dianas moleculares predichas (herramienta DAVID Bioinformatics Resources); y el análisis de integración de redes metabólicas (softwares R-Spider, CCancer-Spider y CytoScape). Se obtuvieron un total de 322 dianas moleculares para las 3 β-carbolinas de B. caapi, de las cuales 19 dianas moleculares interactúan con las 3 β-carbolinas y 123 dianas moleculares sólo están presentes en la especie Homo sapiens. Utilizando estas 123 dianas moleculares humanas, se identificaron 260 procesos biológicos y 79 vías de señalización asociados a ellas; las vías de señalización PI3K-AKT y FOXO están directamente relacionadas con el cáncer de mama. En base a los modelos de integración de redes metabólicas, se identificaron 9 dianas moleculares directamente relacionadas con el cáncer, el cáncer de mama, la β-carbolina harmina de B. caapi y/o la vía de señalización FOXO: MAPK2, IKKA, IKKB, JAK1, JAK2, JAK3, DYRK1A, DYRK1B, y DYRK2. Las 9 dianas moleculares y 2 vías de señalización seleccionadas deben ser validadas in vitro utilizando líneas celulares humanas de cáncer de mama.