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Combination of MCL-1 and BCL-2 inhibitors is a promising approach for a host-directed therapy for tuberculosis - 11/11/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115738 
Eusondia Arnett a, , Susanta Pahari a, Chrissy M. Leopold Wager a, Elizabeth Hernandez a, Jordan R. Bonifacio a, Miranda Lumbreras a, 1, Charles Renshaw a, 2, Maria J. Montoya a, Joseph T. Opferman b, Larry S. Schlesinger a,
a Host Pathogen Interactions Program, Texas Biomedical Research Institute, San Antonio, TX 78227, USA 
b St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis, TN 38105, USA 

Correspondence to: 8715 W Military Dr, San Antonio, TX 78227, USA.8715 W Military DrSan AntonioTX78227USA⁎⁎Correspondence to: 8715 W Military Dr, San Antonio, TX 78227, USA.8715 W Military DrSan AntonioTX78227USA

Abstract

Tuberculosis (TB) accounts for 1.6 million deaths annually and over 25% of deaths due to antimicrobial resistance. Mycobacterium tuberculosis (M.tb) drives MCL-1 expression (family member of anti-apoptotic BCL-2 proteins) to limit apoptosis and grow intracellularly in human macrophages. The feasibility of re-purposing specific MCL-1 and BCL-2 inhibitors to limit M.tb growth, using inhibitors that are in clinical trials and FDA-approved for cancer treatment has not be tested previously. We show that specifically inhibiting MCL-1 and BCL-2 induces apoptosis of M.tb-infected macrophages, and markedly reduces M.tb growth in human and murine macrophages, and in a pre-clinical model of human granulomas. MCL-1 and BCL-2 inhibitors limit growth of drug resistant and susceptible M.tb in macrophages and act in additive fashion with the antibiotics isoniazid and rifampicin. This exciting work uncovers targeting the intrinsic apoptosis pathway as a promising approach for TB host-directed therapy. Since safety and activity studies are underway in cancer clinics for MCL-1 and BCL-2 inhibitors, we expect that re-purposing them for TB treatment should translate more readily and rapidly to the clinic. Thus, the work supports further development of this host-directed therapy approach to augment current TB treatment.

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Graphical Abstract




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Highlights

Inhibitors in clinical trials or FDA-approved for cancer can be repurposed for TB.
MCL-1 + BCL-2 inhibitors induce apoptosis to control M.tb growth in macrophages.
MCL-1 + BCL-2 inhibitors reduce growth of drug resistant and susceptible M.tb.
MCL-1 + BCL-2 inhibitors reduce M.tb growth in a human an vitro granuloma model.
MCL-1 and BCL-2 are promising targets for host-directed therapy for tuberculosis.

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Abbreviations : AML, ATCC, BMDM, CFU, CS, DMSO, HDT, HI-FBS, IACUC, IGRA, IRB, INH, LTBI, LNZ, MDM, MDR, MIC, MM, MX, PARP, PBMC, Pen/Strep, PFA, RIF, RLU, TB, TNFR, TST, XDR

Keywords : Tuberculosis, Apoptosis, Macrophage, Granuloma, Host-directed therapy, Drug resistant tuberculosis


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Vol 168

Article 115738- décembre 2023 Retour au numéro
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