Diseño y síntesis de péptidos derivados de la defensina PaDef de aguacate nativo mexicano (Persea americana var. drymifolia), y evaluación de la citotoxicidad en la línea celular MCF-7 de cáncer de mama

Abstract

There is a wide variety of antimicrobial peptides that can be cytotoxic to cancer cells. However, they have limitations, such as unstable and high production cost. This has led to new strategies for the in silico design of anticancer peptides. In this work, 14 peptides derived from the PaDef defensin from native Mexican avocado (Persea americana var. drymifolia), were designed using the AntiCP 2.0 web server. The cytotoxic activity of these 14 peptides was evaluated on the MCF-7 cell line, and only peptides 570 and 1007 inhibited the viability of MCF-7 cells in a concentration-dependent manner, with an IC50 of 133.41 μM for peptide 570 and an IC50 of 218.89 μM for peptide 1007. Both peptides were cytotoxic in MCF-7 cells, through an apoptotic process dependent on caspases 8 and 9, activating both the intrinsic and extrinsic pathways of apoptosis. The effect of peptides 570 and 1007 was lower than that shown by the PaDef complete defensin. However, these short peptides can reduce their immunogenicity and reduce production costs. Therefore, peptides 1007 and 570 could be molecules with potential for cancer treatment.

Existe una amplia variedad de péptidos antimicrobianos que pueden ser citotóxicos para las células cancerosas. Sin embargo, tienen limitaciones, como la inestabilidad y el alto costo de producción. Esto ha llevado a nuevas estrategias para el diseño in silico de péptidos anticancerígenos. En este trabajo se diseñaron 14 péptidos derivados de la defensina PaDef del aguacate nativo mexicano (Persea americana var. drymifolia), utilizando el servidor web AntiCP 2.0. La actividad citotóxica de estos 14 péptidos se evaluó en la línea celular MCF-7. Solo los péptidos 570 y 1007 inhibieron la viabilidad de las células MCF-7 de forma dependiente de la concentración, con una IC50 de 133,41 μM para el péptido 570 y una IC50 de 218,89 μM para el péptido 1007. Ambos péptidos fueron citotóxicos en células MCF-7, a través de un proceso apoptótico dependiente de las caspasas 8 y 9, activando tanto la vía intrínseca como la extrínseca de la apoptosis. El efecto de los péptidos 570 y 1007 fue menor que el mostrado por la defensina completa PaDef. Sin embargo, estos péptidos cortos pueden reducir su inmunogenicidad y reducir los costos de producción. Por lo tanto, los péptidos 1007 y 570 podrían ser moléculas con potencial para el tratamiento del cáncer.