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La lattato deidrogenasi (LDH) è una famiglia di isoenzimi adibiti alla conversione reversibile del piruvato in lattato con la simultanea conversione del NADH a NAD+. Questo enzima non solo è presente nell'uomo in diverse isoforme, ma anche in moltissimi animali, lieviti, batteri e protozoi. Nell'uomo sono note cinque isoforme tetrameriche formate dalle subunità M e H, due omotetrameriche LDH-5 (M4) e LDH-1 (H4) e tre tetrameri ibridi LDH-2 (M1H3), LDH-3 (M2H2) e LDH-4 (M3H1). I due omotetrameri hanno distribuzioni ben distinte, infatti, LDH-5 è tipica del tessuto anaerobo come il muscolo scheletrico e fegato, mentre LDH-1 è tipica del tessuto aerobico come il cuore. Fino ad oggi le ricerche sulla LDH, sono state focalizzate sulla ricerca di inibitori selettivi dell'isoforma presente nel Plasmodium Falciparum (pfLDH) per ottenere nuovi antimalarici, in quanto il blocco della pfLDH porterebbe alla morte del protozoo. Recentemente grazie a studi che hanno messo in evidenza la sovraespressione della LDH-5 nei tumori ipossici e maligni, si è spostata l'attenzione su questa isoforma umana. In mancanza di ossigeno, il “Warburg effect” provoca la promozione della trascrizione di alcuni geni, portando alla sovraespressione di alcuni fattori (HIF-1α), trasportatori di glucosio (GLUT-1), fattori di crescita endoteliale (VEGF) e LDH-5, portando a un conseguente cambiamento del metabolismo tumorale, spostando la formazione di ATP verso la via glicolitica anaerobia. E' stato dimostrato che l'instaurarsi di questo effetto provoca la trasformazione della neoplasia da pre-maligna in maligna, in quanto conferirebbe al tumore la resistenza a un gran numero di farmaci chemioterapici e alle terapie con radiazioni nonché una riserva di energia aggiuntiva. Lo scopo di questa tesi è la ricerca di nuove molecole con un elevato grado di attività verso l'isoforma anaerobia dell'enzima, LDH-5, in quanto la sua inibizione porterebbe all'inibizione della crescita di tumori aggressivi e maligni in stati ipossici con pochi o assenti effetti collaterali per il paziente, in quanto essa prende parte solo a processi metabolici secondari, indotti da stati di grande affaticamento muscolare. Questo target appare molto promettente nel campo nella lotta al cancro, vista la grande tollerabilità e il coinvolgimento del “Warburg effect” nella maggior parte delle forme più aggressive di tumore. Attualmente le molecole trovate in grado di legare la LDH non sono molte e il loro range di attività non è inferiore al micro molare. Come già detto in precedenza lo scopo di questa tesi è quello di ricercare piccole molecole organiche da usare come inibitori del LDH-5 e la valutazione della loro attività con saggi di attività enzimatica. Al lavoro sperimentale di ricerca di nuovi inibitori, si è affiancato un lavoro di supporto mirato alla validazione di un modello capace di giustificare l'attività di un gruppo di inibitori ad attività nota di cui non si conosce la disposizione all’interno del sito di legame. Nella prima parte del progetto, per ottenere gli obiettivi sopra citati, sono stati utilizzati vari programmi con lo scopo di individuare all'interno di due database commerciali possibili molecole attive. Le molecole così individuate sono state acquistate e saggiate per valutarne l'effettiva attività con saggi enzimatici Nella seconda parte di questo progetto, sono stati utilizzati software raffinati per la creazione di un modello capace di giustificare la conformazione attiva di molecole di attività nota. La necessità di valutare la conformazione attiva di queste molecole nasce del fatto che sono stati sintetizzati e saggiati numerosi derivati e quindi sono disponibili molti dati riguardanti l'attività e l'effetto di varie sostituzioni. L’ottenimento di in un modello capace di organizzare tutte queste informazioni consentirebbe di procedere ad una progettazione razionale di altri omologhi con aumentata attività.