Análisis de farmacología de redes y validación experimental de los objetivos relacionados con el cáncer gástrico de la harmalina

La harmalina (HM), un alcaloide β-carbolina natural derivado de la planta Peganum harmala, posee una variedad de efectos farmacológicos que incluyen antiinflamatorio, neuroprotector, antidiabético y antitumoral. Sin embargo, los posibles objetivos involucrados en sus efectos terapéuticos sobre el cáncer gástrico (GC) aún no están claros. En este estudio, se investigaron los efectos anti-cáncer gástrico de HM y se identificó HSP90AA1 como su objetivo molecular. Experimentos in vitro demostraron que HM inhibió significativamente la proliferación, migración e invasión de células de GC e indujo apoptosis en estas células. Integrando datos de múltiples bases de datos y ensayos de pull-down y análisis por espectrometría de masas, se identificaron 25 objetivos clave relacionados con GC. Se construyó una red de interacción proteína-proteína (PPI) y se priorizaron diez objetivos centrales mediante el algoritmo de centralidad de clíques máximas (MCC). El análisis de enriquecimiento funcional reveló procesos biológicos y vías relevantes, destacando el mecanismo anticancerígeno multitarget de HM. El análisis de acoplamiento molecular de las interacciones entre HM y los diez objetivos centrales llevó a la selección de la proteína chaperona HSP90AA1 como candidata para investigación adicional. Ensayos de PCR cuantitativa en tiempo real (RT‒qPCR) y Western blot (WB) demostraron que el tratamiento con HM disminuyó significativamente los niveles de expresión de ARNm y proteína de HSP90AA1 en células de GC. La tinción por inmunofluorescencia reveló una alta expresión de la proteína HSP90AA1 en tejidos tumorales del grupo tratado con HM en un modelo de xenoinjerto en ratones. La afinidad de unión entre HM y HSP90AA1 fue validada como moderada mediante ensayos de resonancia plasmónica superficial (SPR) y termofóresis a escala microscópica (MST), confirmando además que HSP90AA1 es un objetivo de unión clave de HM en GC. Para dilucidar el papel funcional de HSP90AA1, se utilizó ARN de interferencia pequeña (siRNA) mediado por lentivirus para generar células de GC con reducción de HSP90AA1, y posteriormente se examinaron sus respuestas funcionales al tratamiento con HM. Los resultados mostraron que la reducción de HSP90AA1 inhibió la proliferación, migración e invasión de células de GC. El tratamiento combinado con HM y la reducción de HSP90AA1 suprimió aún más la migración celular, aunque no se observaron efectos sinérgicos significativos sobre la proliferación o invasión. En conclusión, los resultados de este estudio demuestran que HM ejerce efectos anti-GC significativos, y que HSP90AA1 fue identificado como un objetivo de unión crítico que media la actividad antitumoral de HM. Estos hallazgos proporcionan información importante sobre la posible aplicación terapéutica de HM en GC y respaldan investigaciones posteriores hacia estrategias de tratamiento personalizadas.