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The combination therapy using tyrosine kinase receptors inhibitors and repurposed drugs to target patient-derived glioblastoma stem cells - 16/06/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116892 
Malgorzata Kucinska a, ⁎ , Julia Pospieszna a , Jing Tang b , Natalia Lisiak c , Ewa Toton c , Blazej Rubis c , Marek Murias a
a Department of Toxicology, Poznan University of Medical Sciences 3 Rokietnicka Street, Poznan 60-806, Poland 
b Research Program in Systems Oncology, Faculty of Medicine, University of Helsinki, Helsinki 00290, Finland 
c Department of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics, Poznan University of Medical Sciences, 3 Rokietnicka Street, Poznan 60-806, Poland 

⁎ Corresponding author.

Abstract

The lesson from many studies investigating the efficacy of targeted therapy in glioblastoma (GBM) showed that a future perspective should be focused on combining multiple target treatments. Our research aimed to assess the efficacy of drug combinations against glioblastoma stem cells (GSCs). Patient-derived cells U3042, U3009, and U3039 were obtained from the Human Glioblastoma Cell Culture resource. Additionally, the study was conducted on a GBM commercial U251 cell line. Gene expression analysis related to receptor tyrosine kinases (RTKs), stem cell markers and genes associated with significant molecular targets was performed, and selected proteins encoded by these genes were assessed using the immunofluorescence and flow cytometry methods. The cytotoxicity studies were preceded by analyzing the expression of specific proteins that serve as targets for selected drugs. The cytotoxicity study using the MTS assay was conducted to evaluate the effects of selected drugs/candidates in monotherapy and combinations. The most cytotoxic compounds for U3042 cells were Disulfiram combined with Copper gluconate (DSF/Cu), Dacomitinib, and Foretinib with IC 50 values of 52.37 nM, 4.38 µM, and 4.54 µM after 24 h incubation, respectively. Interactions were assessed using SynergyFinder Plus software. The analysis enabled the identification of the most effective drug combinations against patient-derived GSCs. Our findings indicate that the most promising drug combinations are Dacomitinib and Foretinib, Dacomitinib and DSF/Cu, and Foretinib and AZD3759. Since most tested combinations have not been previously examined against glioblastoma stem-like cells, these results can shed new light on designing the therapeutic approach to target the GSC population.

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Graphical Abstract




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Keywords : Glioblastoma, Cancer stem cells, Drug combinations, Tyrosine kinase receptors, Drug repurposing, Synergy


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Vol 176

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