Artesunate (ART) is a semi-synthetic derivative of artemisinin, the active principle of the Chinese herb Artemisia annua. ART reveals remarkable activity against otherwise multidrug-resistant Plasmodium falciparum and P. vivax malaria. ART has now been analyzed for its anti-cancer activity against 55 cell lines of the Developmental Therapeutics Program of the National Cancer Institute, USA. ART was most active against leukemia and colon cancer cell lines (mean GI50 values: 1.11+/-0.56 microM and 2.13+/-0.74 microM , respectively). Non-small cell lung cancer cell lines showed the highest mean GI50 value (25.62+/-14.95 microM) indicating the lowest sensitivity towards ART in this test panel. Intermediate GI50 values were obtained for melanomas, breast, ovarian, prostate, CNS, and renal cancer cell lines. Importantly, a comparison of ART's cytotoxicity with those of other standard cytostatic drugs showed that ART was active in molar ranges comparable to those of established anti-tumor drugs. Furthermore, we tested CEM leukemia sub-lines resistant to either doxorubicin, vincristine, methotrexate, or hydroxyurea which do not belong to the N.C.I. screening panel. None of these drug-resistant cell lines showed cross resistance to ART. To gain insight into the molecular mechanisms of ART's cytotoxicity, we used a panel of isogenic Saccaromyces cerevisiae strains with defined genetic mutations in DNA repair, DNA checkpoint and cell proliferation genes. A yeast strain with a defective mitosis regulating BUB3 gene showed increased ART sensitivity and another strain with a defective proliferation-regulating CLN2 gene showed increased ART resistance over the wild-type strain, wt644. None of the other DNA repair or DNA check-point deficient isogenic strains were different from the wild-type. These results and the known low toxicity of ART are clues that ART may be a promising novel candidate for cancer chemotherapy.

Abstract In the present study, the antimicrobial activity of the essential oils from clove ( Syzygium aromaticum (L.) Merr. et Perry) and rosemary ( Rosmarinus officinalis L.) was tested alone and in combination. The compositions of the oils were analysed by GC/MS. Minimum inhibitory concentrations (MIC) against three Gram‐positive bacteria, three Gram‐negative bacteria and two fungi were determined for the essential oils and their mixtures. Furthermore, time‐kill dynamic processes of clove and rosemary essential oils against Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and Candida albicans were tested. Both essential oils possessed significant antimicrobial effects against all microorganisms tested. The MICs of clove oil ranged from 0.062% to 0.500% (v/v), while the MICs of rosemary oil ranged from 0.125% to 1.000% (v/v). The antimicrobial activity of combinations of the two essential oils indicated their additive, synergistic or antagonistic effects against individual microorganism tests. The time‐kill curves of clove and rosemary essential oils towards three strains showed clearly bactericidal and fungicidal processes of 1 / 2 × MIC, MIC, MBC and 2 × MIC. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.

A profound cytotoxic action of the antimalarial, artesunate (ART), was identified against 55 cancer cell lines of the U.S. National Cancer Institute (NCI). The 50% inhibition concentrations (IC₅₀ values) for ART correlated significantly to the cell doubling times (P = 0.00132) and the portion of cells in the G₀/G₁ (P = 0.02244) or S cell cycle phases (P = 0.03567). We selected mRNA expression data of 465 genes obtained by microarray hybridization from the NCI data base. These genes belong to different biological categories (drug resistance genes, DNA damage response and repair genes, oncogenes and tumor suppressor genes, apoptosis-regulating genes, proliferation-associated genes, and cytokines and cytokine-associated genes). The constitutive expression of 54 of 465 (=12%) genes correlated significantly to the IC₅₀ values for ART. Hierarchical cluster analysis of these 12 genes allowed the differentiation of clusters with ART-sensitive or ART-resistant cell lines (P = 0.00017). For exemplary validation, cell lines transduced with 3 of the 12 genes were used to prove a causative relationship. The cDNAs for a deletion-mutated epidermal growth factor receptor (EGFR) and for γ-glutamylcysteine synthetase increased resistance to ART. The conditional expression of the CDC25A gene using a tetracycline repressor expression vector increased sensitivity toward ART. Multidrug-resistant cells differentially expressing the MDR1, MRP1, or BCRP genes were not cross-resistant to ART. ART acts via p53-dependent and- independent pathways in isogenic p53+/+ p21^WAF1/CIP1+/+, p53-/- p21^WAF1/CIP1+/+, and p53+/+ p21^WAF1/CIP1-/- colon carcinoma cells.

Apoptosis and other forms of cell death have been intensively investigated in the past years to explain the mode of action of synthetic anticancer drugs and natural products. Recently, a new form of cell death emerged, which was termed ferroptosis, because it depends on intracellular iron. Here, the role of genes involved in iron metabolism and homeostasis for the cytotoxicity of ten artemisinin derivatives have been systematically investigated. Log10IC50 values of 10 artemisinin derivatives (artesunate, artemether, arteether, artenimol, artemisitene, arteanuin B, another monomeric artemisinin derivative and three artemisinin dimer molecules) were correlated to the microarray-based mRNA expression of 30 iron-related genes in 60 cell lines of the National Cancer Institute (NCI, USA) as determined in 218 different microarray hybridization experiments. The effect of desferoxamine and ferrostatin-1 on the cytotoxicity of artenimol of CCRF-CEM cells was determined by resazurin assays. The mRNA expression of TFRC was exemplarily validated by immunohistochemical detection of transferrin receptor protein expression. The mRNA expression of 20 genes represented by 59 different cDNA clones significantly correlated to the log10IC50 values for the artemisinins, including genes encoding transferrin (TF), transferrin receptors 1 and 2 (TFRC, TFR2), cerulopasmin (CP), lactoferrin (LTF) and others. The ferroptosis inhibitor ferrostatin-1 and the iron chelator deferoxamine led to a significantly reduced cytotoxicity of artenimol, indicating ferroptosis as cell death mode. The numerous iron-related genes, whose expression correlated with the response to artemisinin derivatives speak in factor for the relevance of iron for the cytotoxic activity of these compounds. Treatment with ferroptosis-inducing agents such as artemisinin derivatives represents an attractive strategy for cancer therapy. Pre-therapeutic determination of iron-related genes may indicate tumor sensitivity to artemisinins. Ferroptosis induced by artemisinin-type drugs deserve further investigation for individualized tumor therapy.

In ethnopharmacology, and especially in traditional Chinese medicine, medicinal plants have been used for thousands of years. Similarly, agricultural plants have been used throughout the history of mankind. The recent development of the genetic engineering of plants to produce plants with desirable features adds a new and growing dimension to humanity’s usage of plants. The biotechnology of plants has come of age and a plethora of bioengineering applications in this context have been delineated during the past few decades. Callus cultures and suspension cell cultures offer a wide range of usages in pharmacology and pharmacy (including Chinese medicine), as well as in agriculture and horticulture. This review provides a timely overview of the advancements that have been made with callus cultures in these scientific fields. Genetically modified callus cultures by gene technological techniques can be used for the synthesis of bioactive secondary metabolites and for the generation of plants with improved resistance against salt, draft, diseases, and pests. Although the full potential of callus plant culture technology has not yet been exploited, the time has come to develop and market more callus culture-based products.

Ten essential oils, namely, mint (Mentha spicata L., Lamiaceae), ginger (Zingiber officinale Rosc., Zingiberaceae), lemon (Citrus limon Burm.f., Rutaceae), grapefruit (Citrus paradisi Macf., Rutaceae), jasmine (Jasminum grandiflora L., Oleaceae), lavender (Mill., Lamiaceae), chamomile (Matricaria chamomilla L., Compositae), thyme (Thymus vulgaris L., Lamiaceae), rose (Rosa damascena Mill., Rosaceae) and cinnamon (Cinnamomum zeylanicum N. Lauraceae) were tested for their antibacterial activities towards Propionibacterium acnes and in vitro toxicology against three human cancer cell lines. Thyme, cinnamon and rose essential oils exhibited the best antibacterial activities towards P. acnes, with inhibition diameters of 40 +/- 1.2 mm, 33.5 +/- 1.5 mm and 16.5 +/- 0.7 mm, and minimal inhibitory concentrations of 0.016% (v/v), 0.016% (v/v) and 0.031% (v/v), respectively. Time-kill dynamic procedures showed that thyme, cinnamon, rose, and lavender essential oils exhibited the strongest bactericidal activities at a concentration of 0.25% (v/v), and P. acnes was completely killed after 5 min. The thyme essential oil exhibited the strongest cytotoxicity towards three human cancer cells. Its inhibition concentration 50% (IC(50)) values on PC-3, A549 and MCF-7 tumor cell lines were 0.010% (v/v), 0.011% (v/v) and 0.030% (v/v), respectively. The cytotoxicity of 10 essential oils on human prostate carcinoma cell (PC-3) was significantly stronger than on human lung carcinoma (A549) and human breast cancer (MCF-7) cell lines.

Many developing countries including Cameroon have mortality patterns that reflect high levels of infectious diseases and the risk of death during pregnancy and childbirth, in addition to cancers, cardiovascular diseases and chronic respiratory diseases that account for most deaths in the developed world. Several medicinal plants are used traditionally for their treatment. In this review, plants used in Cameroonian traditional medicine with evidence for the activities of their crude extracts and/or derived products have been discussed. A considerable number of plant extracts and isolated compounds possess significant antimicrobial, antiparasitic including anti-malarial, anti-proliferative, anti-inflammatory, anti-diabetes, and antioxidant effects. Most of the biologically active compounds belong to terpenoids, phenolics and alkaloids. Terpenoids from Cameroonian plants showed best activities as anti-parasitic, but rather poor antimicrobial effects. The best antimicrobial, anti-proliferative and antioxidant compounds were phenolics. In conclusion, many medicinal plants traditionally used in Cameroon to treat various ailments displayed good activities in vitro. This explains the endeavor of Cameroonian research institutes in drug discovery from indigenous medicinal plants. However, much work is still to be done to standardize methodologies and to study the mechanisms of action of isolated natural products.

In this study, Rosmarinus officinalis L. essential oil and three of its main components 1,8-cineole (27.23%), α-pinene (19.43%) and β-pinene (6.71%) were evaluated for their in vitro antibacterial activities and toxicology properties. R. officinalis L. essential oil possessed similar antibacterial activities to α-pinene, and a little bit better than β-pinene, while 1,8-cineole possessed the lowest antibacterial activities. R. officinalis L. essential oil exhibited the strongest cytotoxicity towards three human cancer cells. Its inhibition concentration 50% (IC50) values on SK-OV-3, HO-8910 and Bel-7402 were 0.025‰, 0.076‰ and 0.13‰ (v/v), respectively. The cytotoxicity of all the test samples on SK-OV-3 was significantly stronger than on HO-8910 and Bel-7402. In general, R. officinalis L. essential oil showed greater activity than its components in both antibacterial and anticancer test systems, and the activities were mostly related to their concentrations.

The protein coded by the open-reading-frame 3a of SARS coronavirus has been demonstrated to form a cation-selective channel that may become expressed in the infected cell. The activity of the channel is involved in the mechanism of virus release. Drugs that inhibit the ion channel can, therefore, inhibit virus release, and they could be a source for development of novel therapeutic antiviral agents. Various drugs found in Chinese herbs that are well known as anticancer agents also have an antiviral potency. Here we tested the flavonols kaempferol, kaempferol glycosides, and acylated kaempferol glucoside derivatives with respect to their potency to block the 3a channel. We used the Xenopus oocyte with a heterologously expressed 3a protein as a model system to test the efficacy of the flavonols. Some of these drugs turned out to be potent inhibitors of the 3a channel. The most effective one was the glycoside juglanin (carrying an arabinose residue) with an IC₅₀ value of 2.3 µM for inhibition of the 3a-mediated current. Kaempferol derivatives with rhamnose residue also seem to be quite effective. We suggest that viral ion channels, in general, may be a good target for the development of antiviral agents, and that, in particular, kaempferol glycosides are good candidates for 3a channel proteins of coronaviruses.

Acupuncture is widely used around the whole world nowadays and exhibits significant efficacy against many chronic diseases, especially in pain-related diseases. With the rapid development of artificial intelligence (AI), its implementation into acupuncture has achieved a series of significant breakthroughs in many areas of acupuncture practice, such as acupoints selection and prescription, acupuncture manipulation identification, acupuncture efficacy prediction, and so on. The paper will discuss the significant theoretical and technical achievements in AI-directed acupuncture. AI-based data mining methods uncovered crucial acupoint combinations for treating various diseases, which provide a scientific basis for acupoints prescription in clinical practice. Furthermore, the rapid development of modern TCM instruments facilitates the integration of modern medical instruments, AI techniques, and acupuncture. This integration significantly improves the quantification, objectification, and standardization of acupuncture as well as the delivery of clinical personalized acupuncture therapy. Machine learning-based clinical efficacy prediction of acupuncture can help doctors screen patients who may benefit from acupuncture treatment. However, the existing challenges require additional work for developing AI-directed acupuncture. Some include a better understanding of ancient Chinese philosophy for AI researchers, TCM acupuncture theory-based explanation of the knowledge discoveries, construction of acupuncture databases, and clinical trials for novel knowledge validation. This review aims to summarize the major contribution of AI techniques to the discovery of novel acupuncture knowledge, the improvement for acupuncture safety and efficacy, the development and inheritance of acupuncture, and the major challenges for the further development of AI-directed acupuncture. The development of acupuncture can progress with the help of AI.