Mitotane: Mechanism of Action and Identification of Confounding Factors and Modulators in Adrenocortical Carcinoma Cell

Mitotane is the only adrenolytic drug approved for Adrenocortical Carcinoma (ACC), a rare endocrine malignancy with poor prognosis. Mitotane derives from DDT insecticide and its mechanisms of action are still unclear. Pesticides, as DDT, influence the production of steroid hormones by blocking the cytochromes system which in ACC H295R cells is highly dependent on AhR (Aryl Hydrocarbon Receptor) activation. H295R cells in vitro experiments are an essential tool to evaluate mitotane molecular mechanism, although they are influenced by the culture conditions. Given the conflicting results of the literature, using different in vitro molecular/cellular technologies, such as cell viability assay, apoptosis study, etc., we evaluated how the presence of "confounding factors" can reduce the pharmacological effect of mitotane and its metabolites (DDE and DDA). We have identified that serum (bovine or human) and albumin, the protein mostly present in it, were able to block the biological activity mediated by the mitotane’s family. In addition, we generated an H295R in vitro model to study AhR/ARNT pathway and we identified a mitotane blocking effect on this pathway activity. We underlined how in vitro experiments are a powerful tool that broadens the knowledge of molecular mechanisms allowing the identification of novel pharmacological molecular pathways.

Il mitotane è l'unico farmaco ad azione adrenolitica approvato per il trattamento del carcinoma corticosurrenale (ACC), una rara neoplasia endocrina con prognosi infausta. Deriva dall'insetticida DDT e i suoi meccanismi d'azione non sono ancora chiari. I pesticidi, come il DDT, influenzano la produzione degli ormoni steroidei, bloccando il sistema dei citocromi, che nelle cellule ACC H295R è altamente dipendente dall'attivazione di AhR (recettore degli idrocarburi arilici). Gli esperimenti in vitro sulle cellule H295R sono uno strumento essenziale per valutare il meccanismo molecolare del mitotane, sebbene siano fortemente influenzati dalle condizioni di coltura. Dati i risultati contrastanti presenti in letteratura, utilizzando diverse tecnologie molecolari/cellulari in vitro, come l’analisi della vitalità cellulare, lo studio dell'apoptosi, ecc., abbiamo valutato come la presenza di "fattori confondenti" possa ridurre l'effetto farmacologico del mitotane e dei suoi metaboliti (DDE e DDA). Abbiamo poi dimostrato come il siero (bovino o umano) e l'albumina, la proteina maggiormente presente in esso, siano in grado di bloccare l'attività biologica mediata dalla famiglia del mitotane. Inoltre, abbiamo generato un modello in vitro nella linea cellulare H295R per studiare il pathway di AhR/ARNT, identificando un effetto di blocco del mitotane sulla sua attività. Abbiamo sottolineato come gli esperimenti in vitro siano un potente strumento che amplia la conoscenza dei meccanismi molecolari, permettendo l'identificazione di nuove vie molecolari farmacologiche.