The influence of BH3 mimetic on differentiation of human acute promyelocytic leukemia HL-60 cells

Obatoklaks to niepeptydowy związek syntetyczny, będący mimetykiem domeny BH3 białek pro-apoptotycznych. Związek ten indukuje apoptozę w wielu typach nowotworów, a także wykazuje właściwości anty-proliferacyjne. Obatoklaks charakteryzuje się wysoką aktywnością przeciwnowotworową, ale mechanizmy jego działania nadal nie są dokładnie poznane. Celem pracy było określenie zdolności obatoklaksu do indukowania różnicowania komórek ostrej białaczki promielocytowej.Badania przeprowadzono na ludzkich komórkach ostrej białaczki promielocytowej HL-60. Komórki białaczkowe poddano działaniu obatoklaksu w stężeniu 50 nM, 100 nM i 500 nM. Zmiany zachodzące w komórkach HL-60 analizowano z użyciem metod mikroskopowych i cytometrycznych, po upływie 24 i 48 godzin od podania związku. Przy użyciu mikroskopii świetlnej określono wpływ obatoklaksu na morfologię komórek białaczkowych. Zmiany w wielkości i ziarnistości komórek analizowano w cytometrze przepływowym. Stosując barwienie jodkiem propidyny określono wpływ obatoklaksu na przebieg cyklu komórkowego. Stosując technikę immunocytochemiczną dokonano oceny ekspresji antygenu CD11b.W przeprowadzonych doświadczeniach wykazano, że obatoklaks indukuje zmiany w morfologii, wielkości oraz ziarnistości komórek HL-60, świadczące o ich różnicowaniu. Stwierdzono, że pod wpływem działania obatoklaksu, komórki ostrej białaczki promielocytowej różnicują się w kierunku linii granulocytarnej. Obserwację tą potwierdzono poprzez analizę ekspresji antygenu CD11b. Ponadto wykazano, że obatoklaks powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego w fazie G0/G1 oraz wzrost odsetka populacji sub-G1.Wyniki przedstawione w niniejszej pracy są pierwszymi ukazującymi wpływ obatoklaksu na indukowanie różnicowania komórek HL-60. Terapie indukujące różnicowanie komórek są bardzo ważną strategią leczenia białaczek. Dlatego też otrzymane wyniki są podstawą dla prowadzenia dalszych badań nad możliwością wykorzystania obatoklaksu w terapii białaczek.

Obatoclax is non-peptide synthetic compound, which belongs to BH3-mimetics. This agent exhibits pro-apoptotic and anti-proliferate activities. Obatoclax has been shown to have high anticancer potential, however the mechanisms of its action are not completely understood. Thus, the aim of the present study was to determinate the influence of obatoclax on the induction of leukemia cell differentiation.The study was performed on human acute promyelocytic leukemia HL-60 cells. The leukemia cells were exposed to the action of obatoclax at concentration of 50 nM, 100 nM and 500 nM. The changes occurring in HL-60 cells were analyzed using microscopic and flow cytometry methods, 24 and 48 hour after cells exposure to the tested agent.The morphological changes of leukemia cells were determined using light microscopy. Cell size and granularity, as well as cell cycle progression and expression of CD11b antigen were analyzed using flow cytometer.In the present study, changes of cell morphology, size and granularity, that are characteristic for differentiation, in cells treated with obatoclax, were found. Obatoclax induced differentiation of acute promyelocytic leukemia cells towards granulocytic lineage. It was confirmed by the analysis of the expression of CD11b antigen. In addition changes in cell cycle progression were determined. Obatoclax caused cell cycle arrest in G0/G1 phase and increased the percentage of sub-G1 population.The results of the present study are first that show the effect of obatoclax on the induction of leukemia cell differentiation. Using of agents that induce cell differentiation is a very important strategy for leukemia treatment. Thus, the obtained results are the basis for further studies on potential use of obatoclax in anti-leukemic therapy.