ETD

• aldehyde dehydrogenase
• drug development
• medicinal chemistry
• organic synthesis

This doctoral research project, entitled “Expanding the Target Space in Oncology: Discovery, Development, and Functional Profiling of Drug-Like Heterocycles,” focused on the development of innovative strategies for anticancer drug discovery through the rational design of heterocyclic compounds with drug-like properties.

The project was carried out at the Department of Pharmacy, in a Medicinal Chemistry laboratory under the supervision of Prof. La Motta, where novel compounds were designed, synthesized, and structurally characterized. Part of the research activity was conducted abroad, at Dalhousie University (Canada), under the supervision of Prof. Marcato, in a molecular biology laboratory, where cellular assays and biological validation studies were carried out. The project also benefited from collaborations with multiple research groups, enabling the integration of complementary expertise across chemistry and biology.

The overarching objective of the project was to expand the current “target space” in oncology by addressing tumor complexity through the modulation of emerging and underexplored biological targets. In this context, special attention was devoted to the Aldehyde Dehydrogenase 1A (ALDH1A) enzyme family, particularly the ALDH1A3 isoform, as a key driver of cancer stemness and therapy resistance.

Overall, this research project provided novel chemical tools and integrated therapeutic strategies to address tumor heterogeneity and resistance, highlighting the value of combining multiple targeting approaches within a unified framework for next-generation anticancer drug development.

Questo progetto di ricerca di dottorato, intitolato “Expanding the Target Space in Oncology: Discovery, Development, and Functional Profiling of Drug-Like Heterocycles”, si è concentrato sullo sviluppo di strategie innovative per la scoperta di farmaci antitumorali attraverso la progettazione razionale di composti eterociclici con proprietà drug-like.

Il progetto è stato svolto presso il Dipartimento di Farmacia, all’interno di un laboratorio di Chimica Farmaceutica sotto la supervisione del Prof. La Motta, dove sono stati progettati, sintetizzati e caratterizzati strutturalmente nuovi composti. Parte dell’attività di ricerca è stata condotta all’estero, presso la Dalhousie University (Canada), sotto la supervisione del Prof. Marcato, in un laboratorio di biologia molecolare, dove sono stati eseguiti saggi cellulari e studi di validazione biologica. Il progetto ha inoltre beneficiato della collaborazione con diversi gruppi di ricerca, consentendo l’integrazione di competenze complementari tra chimica e biologia.

L’obiettivo generale del progetto è stato quello di ampliare l’attuale “spazio dei target” in oncologia affrontando la complessità tumorale attraverso la modulazione di bersagli biologici emergenti e ancora poco esplorati. In questo contesto, particolare attenzione è stata dedicata alla famiglia enzimatica Aldeide Deidrogenasi 1A (ALDH1A), in particolare all’isoforma ALDH1A3, quale elemento chiave nella regolazione delle cellule staminali tumorali e nella resistenza alle terapie.

Nel complesso, questo progetto di ricerca ha fornito nuovi strumenti chimici e strategie terapeutiche integrate per affrontare l’eterogeneità tumorale e la resistenza, evidenziando l’importanza di combinare approcci diversi in una strategia unitaria per lo sviluppo di farmaci antitumorali di nuova generazione.