Acquired drug resistance is the major cause for disease recurrence in cancer patients, and this is particularly true for patients with metastatic melanoma that carry a BRAF V600E mutation. To address this problem, we investigated cyclic membrane-active peptides as an alternative therapeutic modality to kill drug-tolerant and resistant melanoma cells to avoid acquired drug resistance. We selected two stable cyclic peptides (cTI and cGm), previously shown to have anti-melanoma properties, and compared them with dabrafenib, a drug used to treat cancer patients with the BRAF V600E mutation. The peptides act via a fast membrane-permeabilizing mechanism and kill metastatic melanoma cells that are sensitive, tolerant, or resistant to dabrafenib. Melanoma cells do not become resistant to long-term treatment with cTI, nor do they evolve their lipid membrane composition, as measured by lipidomic and proteomic studies. In vivo studies in mice demonstrated that the combination treatment of cTI and dabrafenib resulted in fewer metastases and improved overall survival. Such cyclic membrane-active peptides are thus well suited as templates to design new anticancer therapeutic strategies.

ABSTRACT Fatty acid isomers are responsible for an under-reported lipidome diversity across all kingdoms of life. Isomers of unsaturated fatty acid are often masked in contemporary analysis by incomplete separation and the absence of sufficiently diagnostic methods for structure elucidation. Here, we introduce a comprehensive workflow to discover new unsaturated fatty acids through coupling liquid chromatography and mass spectrometry with gas-phase ozonolysis of double bonds. The workflow encompasses semi-automated data analysis and enables de novo identification in complex media including human plasma, cancer cell lines and human sebaceous wax (i.e., vernix caseosa). The targeted analysis including ozonolysis enables structural assignment over a dynamic range of five orders of magnitude, even in instances of incomplete chromatographic separation. Thereby we expand the number of identified plasma fatty acids two-fold, including non-methylene interrupted fatty acids. Detection, without prior knowledge, allows discovery of non-canonical double bond positions. Changes in relative isomer abundances reflect underlying perturbations in lipid metabolism.

Abstract Acquired drug-resistance is a recurring problem in cancer treatment, and this is particularly true for patients with metastatic melanoma that carry a BRAF V600E mutation. In the current study, we explored the use of membrane-active peptides as an alternative therapeutic modality to target drug-resistant melanoma cells. We produced slow-cycling and drug-resistant melanoma cells using dabrafenib, a small molecule drug that targets tumor cells with BRAF V600E mutation, and characterised their lipidome and proteome to investigate the role of membrane lipids in acquired drug-resistance. Despite some changes in the lipid composition, tested anti-melanoma membrane-active cyclic peptides (cTI and cGm) killed melanoma cells that are sensitive, tolerant, or resistant to dabrafenib. Importantly, melanoma cells did not develop resistance to cTI or cGm, nor changed their lipid composition with long-term peptide treatment. Therefore, these peptides are well suited as templates to design therapeutic leads to target drug-resistant metastatic melanoma cells and/or as co-treatment with small molecule drugs.

Abstract Background Fusarium graminearum and Fusarium avenaceum are two of the most important causal agents of Fusarium head blight (FHB) of wheat. They can produce mycotoxins that accumulate in infected wheat heads, including deoxynivalenol (DON) and enniatins (ENNs), produced by F. graminearum and F. avenaceum , respectively. While the role of DON as a virulence factor in F. graminearum toward wheat is well known, ENNs in F. avenaceum has been poorly explored. Results obtained to-date indicate that ENNs may confer an advantage to F. avenaceum only on particular hosts. Results In this study, with the use of ENN-producing and ENN non-producing F. avenaceum strains, the role of ENNs on F. avenaceum virulence was investigated on the root, stem base and head of common wheat, and compared with the role of DON, using DON-producing and DON non-producing F. graminearum strains. The DON-producing F. graminearum strain showed a significantly higher ability to cause symptoms and colonise each of the tested tissues than the non-producing strain. On the other hand, the ability to produce ENNs increased initial symptoms of the disease and fungal biomass accumulation, measured by qPCR, only in wheat heads, and not in roots or stem bases. LC-MS/MS analysis was used to confirm the presence of ENNs and DON in the different strains, and results, both in vitro and in wheat heads, were consistent with the genetics of each strain. Conclusion While the key role of DON on F. graminearum virulence towards three different wheat tissues was noticeable, ENNs seemed to have a role only in influencing F. avenaceum virulence on common wheat heads probably due to an initial delay in the appearance of symptoms.