• G6PD
• in vitro-ADMET

Le cellule tumorali riprogrammano il proprio metabolismo, ottenendo vantaggi in termini di sopravvivenza, sviluppo e proliferazione cellulare. La maggiore necessità di precursori, necessari alla crescita della biomassa e l’incremento del fabbisogno energetico, promuovono un metabolismo anomalo e incontrollato, definito aberrante. I principali pathway preposti al metabolismo del glucosio sono la glicolisi e la via dei pentosi fosfati (PPP). Per quanto sia considerate vie distinte, sono strettamente legate e condividono diversi intermedi, tra cui il più importante è il Glucosio-6-fosfato (G6P). E’ molto frequente, che gli enzimi appartenenti a queste vie, anche in tumori di origine differente, siano sovraespressi. La glicolisi consente di sintetizzare ATP in maniera rapida, inoltre diversi intermedi vengono utilizzati a fini anabolici per produrre precursori come acidi nucleici e amminoacidi. Il più importante è il piruvato, prodotto finale della via glicolitica, che nel mitocondrio entra nel ciclo di Krebs.
Recentemente, il Pathway dei pentosi fosfati ha riscosso interesse nel contesto tumorale. E’ stato rilevato up-regolato in diversi tumori, ma è stata dimostrata la correlazione tra aumentata espressione tra G6PD e invasività del tumore, resistenza allo stress ossidativo Il PPP ha un ruolo fondamentalmente anabolico, fornendo per ogni molecola di G6P, due molecole di NADPH e ribosio-5-fosfato. Il ribosio fosfato è uno zucchero aldopentoso, precursore nucleotidico, fondamentale per sostenere i ritmi di crescita tumorale e quindi le richieste di acidi nucleici. Il NADPH è un cofattore, coinvolto in diversi processi, tra cui la biosintesi lipidica, l’ossidazione del piruvato a lattato ad opera della lattato deidrogenasi e regola l’omeostasi redox rigenerando il glutatione ridotto. Quest’ultima azione, promuove l’evasione dai processi di apoptosi a fronte di alti livelli intracellulari di ROS, e sembra legato ai meccanismi di multidrug resistance (MDR). Un approccio razionale, rispetto alla scelta di un target per inibire una via metabolica, è scegliere l’enzima limitante. Nel caso del PPP, l’enzima è il Glucosio-6-fosfato-Deidrogenasi. L’enzima è stato inizialmente studiato nel contesto patologico del favismo, patologia in cui il paziente ne è deficitario. Prima che venisse validato come target antitumorale, gli unici inibitori conosciuti erano la 6-amino nicotinammide (6AN), il 5-deidroepiandrosterone (DHEA) e la polidatina. Questi inibitori hanno però bassa selettività e scarsa potenza. Inoltre l'evidenza mostra che l'inibizione da parte della DHEA sia indiretta e dovuta a meccanismi secondari. Nel 2020 il gruppo di Ghergurovich, ha identificato il primo inibitore sintetico di G6PD, che prende il nome di G6PDi-1. Si tratta di una small molecule selettiva e potente, con una IC50 di 0.070 µM.

Durante il mio percorso di tesi, in collaborazione con il Fraunhofer ITMP di Hamburg, mi sono occupato della sintesi e dello screening preliminare di analoghi di G6PDi-1 precedentemente sintetizzati dal team Rapposelli-Manera. Nello specifico ho ripreparato degli analoghi precedentementi sintetizzati e durante il mio periodo all’estero ho svolto una profilazione ADMET preliminare ed ho sviluppato un saggio in fluorescenza, per testare in vitro l’attività inibitoria di questi composti su G6PD
In questa tesi sono riportati i dettagli relativi alla sintesi degli analoghi G6PDi-1 e allo screening biologico fatto al Fraunhofer ITMP.