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Tesi etd-01282020-171629


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
RINALDI, MARIA GIOVANNA
URN
etd-01282020-171629
Title
PROGETTAZIONE, SINTESI E VALUTAZIONE FUNZIONALE DI INIBITORI MULTITARGET A NUCLEO PIRAZOLOPIRIMIDINICO: NUOVI CANDIDATI PER IL TRATTAMENTO DEL GLIOBLASTOMA
Struttura
FARMACIA
Corso di studi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Supervisors
relatore Prof.ssa La Motta, Concettina
relatore Dott. Quattrini, Luca
relatore Dott. Petrarolo, Giovanni
Parole chiave
  • recettori tirosinchinasici
  • pirazolopirimidine
  • mc4r
  • glioblastoma multiforme
Data inizio appello
04/03/2020;
Consultabilità
Secretata d'ufficio
Data di rilascio
04/03/2090
Riassunto analitico
Il glioblastoma multiforme (GBM) è il più comune tumore primario del sistema nervoso centrale. Questo tumore è altamente proliferativo ed invasivo, caratteristiche che, unite alle poche terapie disponibili, portano a una prognosi drammatica. Soltanto un paziente su dieci, infatti, sopravvive a distanza di 5 anni dalla diagnosi. L’unico chemioterapico ad oggi utilizzato, come terapia adiuvante, è la Temozolomide (TMZ). Tuttavia, soltanto il 30% dei glioblastomi risponde a questa terapia, i quali sviluppano velocemente resistenza al farmaco dopo poco tempo. Risulta quindi evidente la necessità di sviluppare nuovi composti in grado di contrastare questa patologia.
I motivi per cui il trattamento del GBM rimane una grande sfida sono diversi: la natura diffusiva e invasiva del tumore; la rapida velocità di proliferazione delle cellule maligne del GBM; l'impedimento rappresentato dalla barriera emato-encefalica, che preclude l'accesso degli agenti sistemici al parenchima cerebrale; l'attivazione di più vie di trasduzione del segnale, le mutazioni specifiche dei geni all'interno del tumore e la particolare resistenza di alcune aree del cervello alla chemioterapia e radioterapia.
Nell’ambito della terapia antitumorale un ruolo di primaria importanza è rivestito dagli inibitori protein-chinasici ATP-competitivi. Tra le protein-chinasi, le tirosin-chinasi costituiscono un’ampia famiglia di enzimi e rivestono notevole importanza poiché regolano la maggior parte di quei processi che controllano la crescita, la sopravvivenza e la divisione cellulare. Le tirosin-chinasi possono essere suddivise in due categorie: TK di membrana o recettoriali (RTK) e TK citoplasmatiche o NRTK (Non Receptor Tyrosine Kinase).
La ricerca scientifica in questo settore si è negli ultimi anni orientata verso l’individuazione di inibitori multichinasici attivi su RTK o NRTK terapeutico deriva dal fatto che in molte forme neoplastiche queste chinasi si trovano iperattive, conferendo al tumore una aumentata velocità di la proliferazione e resistenza sia ai meccanismi di apoptosi endogeni che a terapie farmacologiche.
Uno studio recente ha inoltre valutato la presenza dell’MC4R, una delle cinque isoforme del recettore per le melanocortine, nelle cellule tumorali umane di Glioblastoma (GBM). Il recettore 4 (MC4R) è più ampiamente distribuito nel nucleo paraventricolare e nell’area ipotalamica laterale, che sono quelle più importanti nella regolazione del bilancio energetico regolando, sia l’assunzione di cibo che il dispendio di energia. Per tale ragione si è pensato di sfruttare l’MC4R come target farmacologico sintetizzando antagonisti di tale isoforma per contrastare al tempo stesso sia l’attività proliferativa delle cellule tumorali, sia la l’eccessiva perdita di peso (cachessia) ad essa collegata.
Ad oggi non sono disponibili in letteratura strutture cristalline del recettore MC4R, che possano aiutare a progettare nuovi antagonisti recettoriali. Inoltre, sono pochi gli esempi di piccole molecole organiche descritte come efficaci antagonisti del recettore in esame. Pertanto, risulta particolarmente difficile elaborare elementi come VEGFR-2, RET, MET, MER e Scr. L’enorme potenziale farmacoforici chiave da seguire nel disegno di composti nuovi ed efficaci.Tra gli antagonisti pensati per tale recettore l’ML00253764, si è rivelato essere efficace. Tale derivato è stato sviluppato presso i laboratori Abbott ed esercita un’attività antiproliferativa e pro- apoptotica attraverso l’inibizione della fosforilazione di ERK1/2 e di Akt. La combinazione in vivo con TMZ mostra una significativa riduzione del volume tumorale se comparata con l’uso della sola TMZ. Il composto in oggetto è tuttavia contraddistinto da una limitata biodisponibilità, che ne impedisce un reale sviluppo come farmaco efficace. Pertanto, partendo dalla struttura dell’ML00253764 e tenendo conto delle richieste strutturali necessarie per un’adeguata distribuzione tissutale (lipofilia, rigidità e basso peso molecolare), abbiamo pensato di irrigidirne la struttura includendo il frammento difeniletilico all’interno di una struttura ciclica, ottenendo così una nuova molecola con più anelli condensati. In particolare, abbiamo pensato di creare un nucleo eterociclico 6:5 per ottenere una nuova classe di antagonisti per MC4R.
Lo scopo di questa tesi è stato, quindi, quello di progettare e sintetizzare derivati a nucleo pirazolo[3,4-d]pirimidinico che possano rappresentare nuovi candidati per il trattamento del glioblastoma. Abbiamo quindi progettato tre classi di derivati, i quali presentano un anello fenilico sostituito rispettivamente in posizione 3, 2 e in posizione 1 del nucleo. Tra l’altro, i composti a nucleo pirazolo[3,4-d]pirimidinico, quando opportunamente sostituiti sia sulla porzione pirazolica che su quella pirimidinica, si rivelano potenti inibitori di proteine chinasi citoplasmatiche e recettoriali coinvolte nei meccanismi di proliferazione e sopravvivenza cellulare. Questa caratteristica, unita ad una concomitante azione antagonista nei confronti del recettore MC4R, può fare dei composti progettati degli efficaci agenti antitumorali con azione multifunzionale, consentendo di realizzare la cosiddetta “combo target” che oggi rappresenta l’approccio di elezione nella strategia antitumorale.
In ultima analisi sono stati effettuati saggi preliminari in vitro su linee commerciali di tumore tiroideo, 8305C e di melanoma A-2058. Questi saggi hanno effettivamente messo in luce l’attività antiproliferativa dei composti in esame.
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