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• Nfeniltiourea
• pigmentation
• pigmentazione
• PTU
• V600E
• Vemurafenib

Il melanoma rappresenta al giorno d’oggi una delle forme più letali di cancro della pelle a causa della sua elevata propensione a metastatizzare, diffondendosi facilmente in varie zone del corpo attraverso il circolo sanguigno e quello linfatico. Esso origina dalla proliferazione incontrollata dei melanociti, cellule predisposte alla sintesi della melanina, il pigmento che conferisce colorazione alla pelle. Sono numerosi i meccanismi alla base della genesi del melanoma; uno dei più riscontrati è la mutazione V600E a livello della proteina B-RAF, che causa un’iperattivazione della via di trasduzione del segnale MAPK con una conseguente crescita cellulare incontrollata. Lo studio di possibili inibitori della proteina mutata ha aperto la strada allo sviluppo di farmaci come il Vemurafenib, che rappresenta un agente terapeutico molto efficace. Tuttavia, il trattamento in cronico ha portato allo sviluppo di vari meccanismi di resistenza che ne compromettono l’efficacia, uno di questi è legato alla pigmentazione. Alcuni studi hanno dimostrato che nelle linee cellulari di melanoma iperpigmentate, l’azione del Vemurafenib è ridotta; il farmaco viene infatti sequestrato nei melanociti e complessato dalla melanina che ne provoca l’inattivazione. Pertanto, la co-somministrazione del Vemurafenib con un inibitore della pigmentazione come la feniltiourea (PTU), potrebbe rappresentare una strategia efficace per contrastare questo meccanismo di resistenza.
Un’altra strategia innovativa è la batterioterapia; recenti studi hanno infatti dimostrato che il batterio Listeria monocytogenes attenuato mostra un’affinità selettiva per le cellule di melanoma; quindi, rendendo la sua parete reattiva nei confronti di determinati gruppi funzionali, può essere sfruttato come veicolo per trasportare sostanze farmacologicamente attive nel sito tumorale.
Lo scopo del presente progetto è stato quindi quello di sintetizzare una molecola teranostica che contenesse tre gruppi principali: la molecola bioattiva, rappresentata dalla PTU, in grado di inibire le tirosinasi, enzimi fondamentali per la sintesi della melanina; il 4-cloro-7-nitrobenzofurazano (NBD) come fluoroforo per studi di imaging molecolare e un gruppo azidico che possa reagire con l’alchino terminale presente nella parete batterica modificata attraverso una reazione di click-chemistry.
I tre gruppi sono stati legati tramite una catena amminoacidica contenente un Self Immolative Spacer (SIS), porzione che nell’ambiente cellulare viene attaccata dalle catepsine e permette il rilascio della feniltiourea libera che può espletare le sue funzioni inibitorie all’interno dei melanociti.

Nowadays, melanoma represents one of the most lethal forms of skin cancer due to its high propensity to metastasize, spreading easily to various parts of the body through the bloodstream and lymphatic system. It originates from the uncontrolled proliferation of melanocytes, cells responsible for the synthesis of melanin, the pigment that gives color to the skin. Numerous mechanisms underlie the genesis of melanoma; one of the most commonly encountered is the V600E mutation in the B-RAF protein, which causes hyperactivation of the MAPK signaling pathway, leading to uncontrolled cell growth. The study of potential inhibitors of the mutated protein has paved the way for the development of drugs such as Vemurafenib, which represents a highly effective therapeutic agent. However, chronic treatment has led to the development of various resistance mechanisms that compromise its efficacy, one of which is related to pigmentation. Some studies have shown that in hyperpigmented melanoma cell lines, the action of Vemurafenib is reduced; the drug is sequestered in melanocytes and complexed by melanin, leading to its inactivation. Therefore, co-administration of Vemurafenib with a pigmentation inhibitor such as phenylthiourea (PTU) could represent an effective strategy to counter this resistance mechanism.
Another innovative strategy is bacteriotherapy; recent studies have shown that attenuated Listeria monocytogenes bacteria exhibit selective affinity for melanoma cells; therefore, by making its wall reactive to certain functional groups, it can be exploited as a vehicle to deliver pharmacologically active substances to the tumor site.
The aim of this project was to synthesize a theranostic molecule containing three main groups: the bioactive molecule, represented by PTU, capable of inhibiting tyrosinases, enzymes fundamental for melanin synthesis; 4-chloro-7-nitrobenzofurazan (NBD) as a fluorophore for molecular imaging studies, and an azide group that can react with the terminal alkyne present in the modified bacterial wall through a click-chemistry reaction.
The three groups were linked via an amino acid chain containing a Self-Immolative Spacer (SIS), a portion that is attacked by cathepsins in the cellular environment and allows the release of free phenylthiourea, which can exert its inhibitory functions within the melanocytes.