Development of new in vitro models for evaluation of multidrug resistance pumps in eukaryotic cells

One of the main obstacles in the treatment of cancer is multidrug resistance (MDR), a complex phenomenon that causes loss of therapeutic response in cancer cells, even with a broad range of prescribed medications. There are several mechanisms of MDR and one of the most common is overexpression of efflux pumps. Owing to the presence of these proteins, cancer cells can extrude multiple cytotoxic drugs. The principal efflux transporters mediating MDR are P-glycoprotein, multidrug resistance-related proteins 1–6, and breast cancer-resistant protein (BCRP). The master’s thesis project aimed to develop and validate the Hoechst-33342 dye accumulation assay using the HT-1080 cell line overexpressing BCRP with potential application to study novel BCRP inhibitors. The second part of the study focused on MCF-7 cell line conditioning using three chemotherapeutics Doxorubicin, Vincristine, and Taxol in order to induce the overexpression efflux pumps and develop cellular models for investigation of MDR pumps functions.

Jedną z głównych przeszkód w leczeniu nowotworów jest oporność wielolekowa (ang. MDR), złożone zjawisko, które skutkuje utratą odpowiedzi terapeutycznej w komórkach nowotworowych. Istnieje kilka mechanizmów lekooporności, a jednym z najczęstszych jest nadekspresja pomp wyrzutu leków (ang. efflux pumps). Z pomocą tych białek komórki nowotworowe mogą wydalać wiele leków cytotoksycznych. Głównymi transporterami są glikoproteina P, białka związane z opornością wielolekową 1-6 (MDR1-6), oraz białko oporności lekowej w raku piersi (BCRP). Projekt pracy magisterskiej miał na celu opracowanie i walidację testu akumulacji barwnika Hoechst-33342 przy użyciu linii komórkowej HT-1080 z nadekspresją BCRP, z potencjalnym zastosowaniem do badania nowych inhibitorów BCRP. Druga część badań skoncentrowała się na kondycjonowaniu linii komórkowej MCF-7 przy użyciu trzech chemioterapeutyków: doksorubicyny, winkrystyny i taksolu w celu wywołania nadekspresji pomp wyrzutu leków i opracowania modeli komórkowych do badania ich funkcji.