In Silico Discovery and Bioactivity of Beta-Carboline Derivatives as Potential Payloads for Chitosan-Based Breast Cancer Delivery Systems

Introduction. Le cancer du sein présente des défis majeurs tels que la prévalence mondiale, la toxicité systémique et la résistance aux médicaments. Les bêta-carbolines sont des composés bioactifs potentiels avec des propriétés anti-inflammatoires et anticancéreuses, mais leur faible biodisponibilité nécessite un système de délivrance avancé. L'identification de candidats adaptés à l'encapsulation dans des matrices à base de chitosane est essentielle pour améliorer l'efficacité thérapeutique. Matériels et méthodes. Une approche en deux volets a été utilisée : un criblage in silico par docking moléculaire multi-cible contre les récepteurs ER-α, ER-β, l'aromatase et COX-2, suivi d'une validation in vitro par test de cytotoxicité MTT sur des cellules MCF-7. Les propriétés ADMET des composés sélectionnés ont également été évaluées pour prédire leur pharmacocinétique et toxicité. Résultats. Tous les composés ont montré une forte affinité de liaison aux cibles moléculaires, avec A1f et A2a se démarquant. En test in vitro, tous les composés ont présenté des effets antiprolifératifs dose-dépendants sur les cellules MCF-7, A1b étant le plus puissant. L'analyse ADMET a révélé que A1b, A1f, A1m et A2a ont des profils favorables de drug-likeness, tandis que A1j a été disqualifié pour toxicité. Les composés souffrent cependant d'une clairance rapide et d'interactions enzymatiques, justifiant l'encapsulation dans une matrice polymérique à base de chitosane pour un contrôle de la libération. Conclusion. Cette étude établit une pipeline optimisée de criblage à validation pour des thérapeutiques oncologiques ciblées. Les composés A1b, A1f, A1m et A2a répondent aux critères d'efficacité et de sécurité, avec A1b validé comme chef de file. L'intégration de ce composé dans une matrice polymérique à base de chitosane permet de protéger contre la clairance rapide et de contrôler la libération systémique, soulignant le potentiel des innovations à base de chitosane pour le traitement ciblé du cancer du sein. Messages clés. Les dérivés de bêta-carboline A1b, A1f, A1m et A2a montrent une forte affinité pour les cibles oncologiques et une activité antiproliférative contre les cellules MCF-7. Le composé A1b est le plus puissant avec une IC50 significativement inférieure à celle du tamoxifène. L'encapsulation dans une matrice polymérique à base de chitosane est une solution prometteuse pour surmonter la clairance rapide et les risques toxicologiques des composés.