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SSD: CHIM/08
“Sintesi di idrossammati quali potenti inibitori selettivi di TACE”
Abstract.
Il tessuto connettivo ha come ruolo principale nell’organismo quello di sostenere gli altri tessuti mediante una complessa organizzazione di cellule, fibrille e matrice extracellulare. Il rimodellamento e il turnover di questo sono regolati da alcune endoproteasi che operano individuando e idrolizzando determinati legami peptidici. Tra le proteasi che svolgono questa funzione, ci sono le metalloproteasi (MMPs).
Correlate a questa famiglia, ma con ruolo e struttura leggermente diversa, sono le cosiddette ADAMs. Esse sono disintegrine il cui ruolo fondamentale è quello di scindere legami peptidici di una vasta gamma di proteine della matrice o ancorate alla membrana plasmatica, attivandole. Appartenente a questa famiglia di enzimi, il TACE (Tumor necrosis factor-α converting enzyme) o ADAM-17, gioca un ruolo fondamentale nel meccanismo di rilascio di molecole segnale, e opera su substrati strutturalmente e funzionalmente diversi, come il pro-TNFα, il precursore della β-amiloide, fattori di crescita (EGF, heparin-binding epidermal grow factor) e fattori che mediano l’adesione tra le cellule. Il taglio proteolitico operato dal TACE su queste molecole si concretizza in una trasduzione del segnale, che può essere di vario tipo (paracrina, autocrina, juxtacrina). Alcuni dei suoi substrati, come ICAM-1 (Intercellular Adhesion Molecule) e pro-TNFα,, sono mediatori dell’infiammazione e sono coinvolti in una serie di gravi disturbi come l’artrite reumatoide, le malattie autoimmuni, la sclerosi multipla, il cancro e, non per ultimo, il morbo di Crohn. È per queste ragioni che il TACE si configura come un target di grande interesse in ambito farmaceutico.
Tenendo in mente la natura di metalloproteasi del TACE e la presenza di un atomo di zinco nel sito catalitico, in questa Tesi di Laurea si è mirato a sintetizzare molecole che, attraverso una porzione idrossammica, capace di chelare lo zinco catalitico, e una struttura affine al binding site dell’enzima, lo inibissero in maniera selettiva. Punto di partenza è stato l’idrossammato FC410, sintetizzato in precedenza nel laboratorio dove ho svolto la Tesi, la cui notevole attività sul TACE (IC50 = 11±1.1 nM), e selettività nei confronti delle MMPs, ha contribuito a configurarlo come riferimento. In particolare si è cercato di sintetizzare, da una parte analoghi sostituiti con una piridina sull’anello aromatico, dall’altra derivati aventi in A sulla catena in α al gruppo idrossammato un’ammide acetica o propionica (R3).
*Clausola di secretazione
“Il contenuto di parte di questa relazione è strettamente riservato, essendo presenti argomenti tutelati dalla legge come segreti. Pertanto tutti coloro che ne prendono conoscenza sono soggetti all’obbligo, sanzionato anche penalmente dagli articoli 325 e 623 del codice penale, di non divulgare e di non utilizzare le informazioni acquisite.”

Nel primo caso l’obiettivo è stato quello di aggiungere una porzione salificabile nella molecola, andando, così, a facilitare eventuali somministrazioni in vivo, per ragioni di solubilità; nel secondo caso, avendo nota la lipoficilità della molecola di riferimento, si è cercato di sintetizzare analoghi che avessero un LogP inferiore e che, pertanto, fossero più adatti ad attraversare le membrane biologiche.
Nonostante i problemi sintetici incontrati nel corso del lavoro, il derivato piridinico FR7 è stato ottenuto e testato su enzima ricombinante umano. Questo ha mostrato di mantenere un’attività sul TACE paragonabile a quella del composto di riferimento (IC50 = 19±1 nM); parallelamente, però, il composto ha acquisito affinità nei confronti della MMP-2 (IC50 = 16 ±2.1 nM), perdendo quindi in selettività.
La sintesi dei derivati ammidici FR15 e FR16, invece, si è dimostrata estremamente complicata a causa di problemi sintetici, che hanno fino ad ora impedito l’ottenimento delle molecole finali.