• 2-clorochinoline
• agonisti GPR55
• recettore GPR55

GPR55 è un recettore accoppiato a proteine G (GPCR) scoperto e clonato nel 1999 e classificato come recettore orfano fino al 2007, anno in cui il lisofosfatidilinositolo (LPI) è stato identificato come suo ligando endogeno. GPR55 è stato anche affiancato ai recettori cannabinoidi (CBRs) CB1 e CB2, essendo stato proposto come CB3R. Infatti, sia gli endocannabinoidi che vari cannabinoidi naturali e di sintesi, tra cui il Δ9-tetraidrocannabinolo (Δ9-THC), il suo derivato di sintesi HU-210, il CP55,940 ed il rimonabant interagiscono anche con GPR55. D’altra parte, questo recettore presenta una scarsa omologia nella sequenza amminoacidica con entrambi i recettori CB1 e CB2 (rispettivamente del 13.5% e del 14.4%) ed è accoppiato a proteine G diverse da quelle a cui sono accoppiati i CBRs, attivando pathways intracellulari differenti. Pertanto, la sua esatta classificazione risulta ad oggi una questione ancora aperta.
GPR55 è altamente espresso a livello del sistema nervoso centrale, in particolare nelle cellule della microglia, che rivestono un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’omeostasi neuronale e nella regolazione della risposta neuroinfiammatoria. Numerose evidenze suggeriscono infatti che il recettore GPR55 abbia un ruolo chiave nella regolazione dei processi neuroinfiammatori mediati dalla microglia, rappresentando un possibile target innovativo per il trattamento di malattie neurodegenerative, come il morbo di Parkinson e la malattia di Alzheimer. A livello periferico è ampiamente espresso in distretti quali: tratto gastrointestinale, fegato, tessuto adiposo e pancreas, rivelandosi un target promettente per il trattamento dell’obesità e del diabete. Infine, un’elevata espressione del GPR55 è stata osservata in diversi tipi di cellule tumorali ed una sua stimolazione è correlata ad un aumento della proliferazione cellulare e dell’invasività del tumore. Per tale motivo, è stato recentemente proposto come target per il trattamento di patologie neoplastiche, oltre che come biomarker diagnostico.
I ligandi del recettore GPR55 ad oggi noti in letteratura sono relativamente poco numerosi, in generale scarsamente selettivi ed eterogenei dal punto di vista strutturale. Inoltre, l’attività farmacologica è fortemente influenzata dal test funzionale utilizzato (aspetto correlabile a fenomeni quali biased-signaling, allosterismo, esistenza di più stati conformazionali e capacità di formare eterodimeri). In particolare, alcuni derivati 3-benzilcumarinici sono risultati particolarmente interessanti, mostrando un’attività antagonista/agonista inversa sul recettore GPR55 nel test della beta-arrestina. I più promettenti composti della serie hanno inoltre mostrato un’azione anti-neuroinfiammatoria in vitro.
A partire proprio da questi derivati, nel laboratorio dove ho intrapreso il mio percorso di tesi, è stata recentemente sintetizzata una prima serie di composti 3-benzilchinolin-2(1H)-onici variamente sostituiti, modificando le caratteristiche stereo-elettroniche del nucleo cumarinico, ovvero rimpiazzando il gruppo lattonico con un gruppo ammidico. Alcuni composti di questa prima serie sono risultati tra i più potenti agonisti del recettore GPR55 sviluppati sino ad ora ed hanno mostrato valori di Ki compresi nel basso range nanomolare.
Parallelamente a ciò, è stato ritenuto interessante testare anche la 7-n-butil-2-cloro-5-metossi-3-(2-metossibenzil)chinolina, intermedio chiave nella sintesi dei suddetti derivati 3-benzilchinolin-2(1H)-onici, verificandone l’elevata affinità (Ki = 11 nM) e la potente attività GPR55-agonista (EC50 = 5.6 nM). Per tale motivo è stata recentemente sintetizzata anche una serie di 3-benzil-7-n-butil-chinoline, in cui l’atomo di cloro è stato sostituito con residui di diversa natura (metossile, fenile, benzilossi).
In tale contesto, lo scopo della mia tesi è stato quello di ampliare questa serie di derivati 3-benzil-chinolinici, andando a sostituire la catena n-butilica con un gruppo metilico, al fine di approfondire le relazioni struttura-attività (SAR) relative a questa classe di molecole e quindi di ottenere maggiori informazioni riguardo alle caratteristiche del sito di legame del recettore GPR55.
I nuovi derivati 3-benzil-7-metil-chinolinici variamente sostituiti, oggetto della mia tesi sperimentale di laurea, sono stati quindi preparati sfruttando una strategia sintetica opportunamente messa a punto ed ottimizzata.
I saggi biologici atti a valutare l’affinità di legame e la selettività dei nuovi composti sintetizzati per il recettore GPR55, nonché la loro attività funzionale, sono attualmente in corso.