Tesi etd-06052024-145238 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale LM5
Autore
BOLOGNINI, CAROLINA
URN
etd-06052024-145238
Titolo
Sintesi di un carrier molecolare ad azione inibitoria sulla proteina B-RAF V600E per il trattamento del melanoma
Dipartimento
FARMACIA
Corso di studi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Relatori
relatore Prof.ssa Taliani, Sabrina
relatore Dott. Castagnoli, Jacopo
relatore Dott. Castagnoli, Jacopo
Parole chiave
- B-RAF
- fluoroforo (fluorophore)
- Listeria
- melanoma
- mutazioni genetiche (genetic mutations)
- V600E
- vemurafenib
Data inizio appello
10/07/2024
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
10/07/2027
Riassunto
Il melanoma è un tumore maligno che si sviluppa più comunemente sulla pelle ma può anche svilupparsi su superfici mucose o nel tratto uveale dell’occhio. Le lesioni possono essere asimmetriche, con bordi irregolari e variazioni di colore e il melanoma può essere suddiviso in quattro sottotipi principali: a diffusione superficiale, nodulare, lentigo maligna e lentiginoso acrale. L’incidenza globale del melanoma cutaneo sta aumentando rapidamente, diventando così una delle neoplasie più comuni e fatali.
Le mutazioni genetiche rappresentano uno dei fattori di rischio principali implicati nell’insorgenza del melanoma; tra queste, la mutazione V600E sul gene che codifica per la proteina B-RAF è la più aggressiva, in quanto provoca una iperattivazione della via di segnalazione MAPK, la principale via di trasduzione del segnale implicata nello sviluppo del melanoma. Questo porta ad una iperproliferazione cellulare, inibendo l’apoptosi e promuovendo quindi la progressione del tumore.
La scoperta delle basi genetiche del melanoma ha aperto la strada all’individuazione di potenziali bersagli per il trattamento di questo tumore, portando allo sviluppo di inibitori della proteina B-RAF V600E mutata. Tra questi, il Vemurafenib ha mostrato ottimi risultati in fase clinica I e II e ha quindi rappresentato un progresso significativo nel trattamento di questo tumore.
Tra le varie strategie di trattamento del melanoma, la batterioterapia è una delle più innovative; il batterio Listeria monocytogenes sembra avere un certo tropismo selettivo per le cellule di melanoma, quindi la somministrazione di linee attenuate può essere sfruttata per veicolare su tali cellule determinate sostanze.
Lo scopo del presente progetto di tesi, quindi, è stato quello di andare a sintetizzare un particolare carrier molecolare con attività teranostica destinato al batterio Listeria monocytogenes che contenesse tre gruppi principali: il Vemurafenib per la sua buona attività terapeutica, un gruppo azidico per permettere l’ancoraggio alla parete batterica, preventivamente modificata con un dipeptide contenente un alchino terminale, attraverso una reazione di click-chemistry, e un fluoroforo, il 4-cloro-7-nitrobenzofurazano (NBD), per la visualizzazione del carrier attraverso studi di imaging molecolare. Questi tre componenti sono stati legati mediante un linker amminoacidico centrale che comprende al suo interno un Self-Immolative Spacer, porzione che viene attaccata dalle catepsine nell’ambiente cellulare, in modo tale da permettere il rilascio in situ del farmaco.
Melanoma is a malignant tumor that most commonly develops on the skin but can also develop on mucosal surfaces or in the uveal tract of the eye. Lesions can be asymmetrical, with irregular borders and color variations, and melanoma can be divided into four main subtypes: superficial spreading, nodular, lentigo maligna, and acral lentiginous. The global incidence of cutaneous melanoma is rapidly increasing, making it one of the most common and fatal neoplasms.
Genetic mutations represent one of the main risk factors implicated in the onset of melanoma; among these, the V600E mutation in the gene encoding the B-RAF protein is the most aggressive, as it causes hyperactivation of the MAPK signaling pathway, the main signaling pathway implicated in the development of melanoma. This leads to cellular hyperproliferation, inhibiting apoptosis and thus promoting tumor progression.
The discovery of the genetic basis of melanoma has paved the way for identifying potential targets for the treatment of this tumor, leading to the development of inhibitors of the mutated B-RAF V600E protein. Among these, Vemurafenib has shown excellent results in clinical phases I and II, representing a significant advancement in the treatment of this tumor.
Among the various strategies for treating melanoma, bacteriotherapy is one of the most innovative; the bacterium Listeria monocytogenes appears to have a certain selective tropism for melanoma cells, so the administration of attenuated lines can be exploited to deliver certain substances to these cells.
Therefore, the aim of this thesis project was to synthesize a particular theranostic molecular carrier intended for the bacterium Listeria monocytogenes that contained three main groups: Vemurafenib for its good therapeutic activity, an azide group to allow anchoring to the bacterial cell wall, which has been previously modified with a dipeptide containing a terminal alkyne, through a click-chemistry reaction, and a fluorophore, 4-chloro-7-nitrobenzofurazan (NBD), for visualization of the carrier through molecular imaging studies. These three components were linked through a central amino acid linker that includes a Self-Immolative Spacer, a portion that is attacked by cathepsins in the cellular environment, allowing the in situ release of the drug.
Le mutazioni genetiche rappresentano uno dei fattori di rischio principali implicati nell’insorgenza del melanoma; tra queste, la mutazione V600E sul gene che codifica per la proteina B-RAF è la più aggressiva, in quanto provoca una iperattivazione della via di segnalazione MAPK, la principale via di trasduzione del segnale implicata nello sviluppo del melanoma. Questo porta ad una iperproliferazione cellulare, inibendo l’apoptosi e promuovendo quindi la progressione del tumore.
La scoperta delle basi genetiche del melanoma ha aperto la strada all’individuazione di potenziali bersagli per il trattamento di questo tumore, portando allo sviluppo di inibitori della proteina B-RAF V600E mutata. Tra questi, il Vemurafenib ha mostrato ottimi risultati in fase clinica I e II e ha quindi rappresentato un progresso significativo nel trattamento di questo tumore.
Tra le varie strategie di trattamento del melanoma, la batterioterapia è una delle più innovative; il batterio Listeria monocytogenes sembra avere un certo tropismo selettivo per le cellule di melanoma, quindi la somministrazione di linee attenuate può essere sfruttata per veicolare su tali cellule determinate sostanze.
Lo scopo del presente progetto di tesi, quindi, è stato quello di andare a sintetizzare un particolare carrier molecolare con attività teranostica destinato al batterio Listeria monocytogenes che contenesse tre gruppi principali: il Vemurafenib per la sua buona attività terapeutica, un gruppo azidico per permettere l’ancoraggio alla parete batterica, preventivamente modificata con un dipeptide contenente un alchino terminale, attraverso una reazione di click-chemistry, e un fluoroforo, il 4-cloro-7-nitrobenzofurazano (NBD), per la visualizzazione del carrier attraverso studi di imaging molecolare. Questi tre componenti sono stati legati mediante un linker amminoacidico centrale che comprende al suo interno un Self-Immolative Spacer, porzione che viene attaccata dalle catepsine nell’ambiente cellulare, in modo tale da permettere il rilascio in situ del farmaco.
Melanoma is a malignant tumor that most commonly develops on the skin but can also develop on mucosal surfaces or in the uveal tract of the eye. Lesions can be asymmetrical, with irregular borders and color variations, and melanoma can be divided into four main subtypes: superficial spreading, nodular, lentigo maligna, and acral lentiginous. The global incidence of cutaneous melanoma is rapidly increasing, making it one of the most common and fatal neoplasms.
Genetic mutations represent one of the main risk factors implicated in the onset of melanoma; among these, the V600E mutation in the gene encoding the B-RAF protein is the most aggressive, as it causes hyperactivation of the MAPK signaling pathway, the main signaling pathway implicated in the development of melanoma. This leads to cellular hyperproliferation, inhibiting apoptosis and thus promoting tumor progression.
The discovery of the genetic basis of melanoma has paved the way for identifying potential targets for the treatment of this tumor, leading to the development of inhibitors of the mutated B-RAF V600E protein. Among these, Vemurafenib has shown excellent results in clinical phases I and II, representing a significant advancement in the treatment of this tumor.
Among the various strategies for treating melanoma, bacteriotherapy is one of the most innovative; the bacterium Listeria monocytogenes appears to have a certain selective tropism for melanoma cells, so the administration of attenuated lines can be exploited to deliver certain substances to these cells.
Therefore, the aim of this thesis project was to synthesize a particular theranostic molecular carrier intended for the bacterium Listeria monocytogenes that contained three main groups: Vemurafenib for its good therapeutic activity, an azide group to allow anchoring to the bacterial cell wall, which has been previously modified with a dipeptide containing a terminal alkyne, through a click-chemistry reaction, and a fluorophore, 4-chloro-7-nitrobenzofurazan (NBD), for visualization of the carrier through molecular imaging studies. These three components were linked through a central amino acid linker that includes a Self-Immolative Spacer, a portion that is attacked by cathepsins in the cellular environment, allowing the in situ release of the drug.
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