Opus egcg/cur

W Katedrze i Zakładzie Technologii Chemicznej Środków Leczniczych, w Katedrze i Zakładzie Chemii Farmaceutycznej oraz w Katedrze i Zakładzie Toksykologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu realizowany jest projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki (OPUS-18) pt.: Koniugaty kurkuminoidów i polifenoli jako potencjalne terapeutyki do leczenia nowotworów układu moczowego.

Kierownikiem w/w projektu jest prof. dr hab. Tomasz Gośliński.

Numer projektu: 2019/35/B/NZ7/01165 

https://projekty.ncn.gov.pl/index.php?projekt_id=459816 

Opis projektu:

Choroby nowotworowe stanowią coraz większy problem w wysoce rozwiniętych społeczeństwach, w których obserwuje się wydłużający się czas życia związany z rozwojem medycyny. Rosnącemu uprzemysłowieniu i urbanizacji często towarzyszy niezrównoważony rozwój i zwiększenie zanieczyszczenia środowiska, co sprawia że częstość pojawiania się chorób nowotworowych jest coraz wyższa. Mimo wysiłków i nakładów finansowych lokowanych w poszukiwanie leku na raka, Światowa Organizacja Zdrowia podaje, że tylko w 2015 r. na skutek chorób nowotworowych zmarło 9 milionów osób.

Obecnie stosowane terapie nie zawsze charakteryzują się dostateczną skutecznością w leczeniu nowotworów. Często niepowodzenia wynikają z wykształcania się oporności komórek nowotworowych na stosowane leki, a także utrudnionym ich dotarciem do miejsca działania m.in. ze względu na specyficzne warunki panujące w otoczeniu guzów nowotworowych.

Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, zaproponowaliśmy badania, w którym planujemy otrzymać połączenia kurkuminoidów i polifenoli. Obie te grupy związków mają udokumentowane działanie przeciwnowotworowe, a zastosowanie ich trwałego połączenia może dodatkowo wzmacniać ich działanie. Dodatkowo celem zwiększenia aktywności takiego połączenia planujemy je umieścić w odpowiednio dobranych nośnikach – takie podejście w przeszłości powodowało zwiększenie aktywności leków. Celem oceny działania nowych połączeń i porównania ich skuteczności, zaplanowaliśmy badania na liniach wzorcowych komórek nowotworowych. Ponadto na potrzeby oceny utrzymującej się aktywności przeciwnowotworowej w żywym organizmie, najaktywniejsze pochodne osadzone w lipidowych nośnikach zostaną podane myszom z indukowaną chorobą nowotworową.

Publikacje powstałe w ramach projektu:

• Kobylka, P.; Bakun, P.; Kuzminska, J.; Goslinski, T.; Murias, M.; Kucinska, M. Insights into the Mode of Action of Novel Morpholinated Curcumin Derivatives Exhibiting Potent Antitumor Activity in Bladder Cancer Cells In Vitro. Molecules 2025, 30, 295. https://doi.org/10.3390/molecules30020295 
• Kuzminska, J.; Szyk, P.; Mlynarczyk, D.T.; Bakun, P.; Muszalska-Kolos, I.; Dettlaff, K.; Sobczak, A.; Goslinski, T.; Jelinska, A. Curcumin Derivatives in Medicinal Chemistry: Potential Applications in Cancer Treatment. Molecules 2024, 29, 5321. https://doi.org/10.3390/molecules29225321 
• Bakun, P., Kucinska, M., Kobyłka, P. et al. Morpholinated curcuminoids against urinary bladder cancer cells: synthesis and anticancer evaluation. Med Chem Res (2024). https://doi.org/10.1007/s00044-024-03233-z 
• Stachowiak, M.; Mlynarczyk, D.T.; Dlugaszewska, J. Wondrous Yellow Molecule: Are Hydrogels a Successful Strategy to Overcome the Limitations of Curcumin? Molecules 2024, 29, 1757. https://doi.org/10.3390/molecules29081757 
• Bakun, P.; Mlynarczyk, D.T.; Koczorowski, T.; Cerbin-Koczorowska, M.; Piwowarczyk, L.; Kolasiński, E.; Stawny, M.; Kuźmińska, J.; Jelińska, A.; Gośliński, T. Tea-Break with Epigallocatechin Gallate Derivatives – Powerful Polyphenols of Great Potential for Medicine. European Journal of Medicinal Chemistry 2023, 261, 115820, doi:10.1016/j.ejmech.2023.115820.
• Bakun Paweł, Kobyłka Paulina, Kuźmińska Joanna, Stachowiak Magdalena, Młynarczyk Dariusz T., Kucińska Małgorzata, Jelińska Anna, Murias Marek, Gośliński Tomasz. Pochodne kurkuminy i ich nanoformulacje liposomalne o potencjalnej aktywności względem nowotworu pęcherza moczowego. V Interdyscyplinarna Konferencja Nano(&)BioMateriały - od teorii do aplikacji. Toruń 14-16 czerwca 2023. Oral presentation.
  
• Sysak, S.; Czarczynska-Goslinska, B.; Szyk, P.; Koczorowski, T.; Mlynarczyk, D.T.; Szczolko, W.; Lesyk, R.; Goslinski, T. Metal Nanoparticle-Flavonoid Connections: Synthesis, Physicochemical and Biological Properties, as Well as Potential Applications in Medicine. Nanomaterials 2023, 13, 1531. https://doi.org/10.3390/nano13091531 
• Kuźmińska, J.; Kobyłka, P.; Wierzchowski, M.; Łażewski, D.; Popenda, Ł.; Szubska, P.; Jankowska, W.; Jurga, S.; Gośliński, T.; Muszalska-Kolos, I.; Murias M.; Kucinska M.; Sobczak A.; Jelinska A. Novel Fluorocurcuminoid-BF2 Complexes and Their Unlocked Counterparts as Potential Bladder Anticancer Agents – Synthesis, Physicochemical Characterization, and in Vitro Anticancer Activity. Journal of Molecular Structure 2023, 135269, doi:10.1016/j.molstruc.2023.135269
• Lazewski, D.; Kucinska, M.; Potapskiy, E.; Kuzminska, J.; Popenda, L.; Tezyk, A.; Goslinski, T.; Wierzchowski, M.; Murias, M. Enhanced Cytotoxic Activity of PEGylated Curcumin Derivatives: Synthesis, Structure–Activity Evaluation, and Biological Activity. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 1467. https://doi.org/10.3390/ijms24021467 
• Piwowarczyk, L.; Kucinska, M.; Tomczak, S.; Mlynarczyk, D.T.; Piskorz, J.; Goslinski, T.; Murias, M.; Jelinska, A. Liposomal Nanoformulation as a Carrier for Curcumin and pEGCG—Study on Stability and Anticancer Potential. Nanomaterials 2022, 12, 1274. https://doi.org/10.3390/nano12081274 
• Piwowarczyk, L.; Mlynarczyk, D.T.; Krajka-Kuźniak, V.; Majchrzak-Celińska, A.; Budzianowska, A.; Tomczak, S.; Budzianowski, J.; Woźniak-Braszak, A.; Pietrzyk, R.; Baranowski, M.; Goslinski, T.; Jelinska, A. Natural Compounds in Liposomal Nanoformulations of Potential Clinical Application in Glioblastoma. Cancers 2022, 14, 6222. https://doi.org/10.3390/cancers14246222
• Cerbin-Koczorowska, M.; Waszyk-Nowaczyk, M.; Bakun, P.; Goslinski, T.; Koczorowski, T. Current View on Green Tea Catechins Formulations, Their Interactions with Selected Drugs, and Prospective Applications for Various Health Conditions. Appl. Sci. 2021, 11, 4905. https://doi.org/10.3390/app11114905 
• Kuźmińska J, Sobczak A, Wierzchowski M, Gośliński T, Jelińska A. Historia i chemia kurkuminy. Farm Współczesna. czerwiec 2021;14(2):140–5.
• Piwowarczyk, L.; Stawny, M.; Mlynarczyk, D.T.; Muszalska-Kolos, I.; Goslinski, T.; Jelińska, A. Role of Curcumin and (−)-Epigallocatechin-3-O-Gallate in Bladder Cancer Treatment: A Review. Cancers 2020, 12, 1801. https://doi.org/10.3390/cancers12071801 

 Project description:

Neoplastic diseases constitute an increasing threat to human life. Due to the prolonged life span associated with the development of medicine, as well as growing industrialization and urbanization leading to unsustainable development and increased environmental pollution, the incidence of cancer diseases will continue to grow in the coming years. Despite the efforts and financial resources invested in the research for anticancer drugs, the World Health Organization states that only in 2015, 9 million people died as a result of cancer.

Current therapies do not always show sufficient anticancer effectiveness. It is caused by the emergence of resistance of tumor cells to the currently used drugs, as well as difficulties in reaching the target of the action, due to the specific conditions prevailing in the environment of cancerous tumors.

Taking into account all these factors, we prepared a project in which the synthesis and anticancer study of various curcuminoid-polyphenol connections are proposed. Both groups of compounds have revealed a documented anticancer action. Therefore, we stipulate that their use together in the permanent connection may further enhance the final medical effect. Also, in order to increase the activity of such connections, their incorporation to appropriately selected drug carriers was proposed – this approach in the past resulted in increased drug activity. In order to assess the effectiveness of the new conjugates and to compare their effectiveness, we plan to examine them on various cancer cell lines. Moreover, in order to find out more about the persistent antitumor activity in the living body, the most active connections embedded in lipid carriers will be tested on mice with induced neoplastic diseases.