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Thesis etd-10162020-172948


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
MARANGONI, VALENTINA
URN
etd-10162020-172948
Thesis title
Sintesi di nuovi potenziali "hit compounds" derivanti dalla trabectedina per il trattamento del tumore
Department
FARMACIA
Course of study
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Supervisors
relatore Prof.ssa Rapposelli, Simona
relatore Dott. Bacci, Andrea
Keywords
  • trabectedin
  • antitumorali
  • antitumor
  • hmga
  • hmga1
  • liposarcoma
  • trabectedina
Graduation session start date
04/11/2020
Availability
Withheld
Release date
04/11/2090
Summary
La trabectedina (Ecteinascidin-743 o ET-743), una tetraidro-isochinolina scoperta nel 1969, è un alcaloide marino isolato dal tunicato Ecteinascidia turbinata, ha una potente attività antitumorale in una vasta gamma di tumori. È stato approvato in Europa e in diversi altri paesi per il trattamento di sarcomi dei tessuti molli (STS) avanzati e metastatici che non rispondono alla chemioterapia a base di antracicline, e negli Stati Uniti, per il trattamento di seconda linea di leiomiosarcomi (LMS) e liposarcomi (LPS).
LPS è il più comune tra i sarcomi dei tessuti molli (STS), un gruppo complesso ed eterogeneo di oltre 50 neoplasie derivanti da cellule mesenchimali. LPS rappresenta il 45% dei tumori retroperitoneali e il 24% dei tumori degli arti. Si tratta di tumori adipocitari eterogenei e sono morfologicamente classificati in quattro sottotipi: LPS ben differenziati (WDLS), LPS dedifferenziati (DDLS), LPS mixoidi (MLS) e LPS pleomorfi (PLS). Numerose alterazioni genetiche caratterizzano i diversi sottotipi: l'amplificazione del segmento cromosomico 12q13-15, che porta gli oncogeni MDM2, CDK4 e HMGA2, si trova in WDLS e DDLS, la traslocazione dei geni FUS e DDIT3 (CHOP) è presente in MLS, mentre la perdita di oncosoppressori p53 e Rb caratterizza il PLS e causa disturbi del cariotipo.
La trabectedina interferisce con diversi fattori di trascrizione che legano il solco minore del DNA; in particolare, altera la struttura della cromatina e, potenziando o inibendo l'attività di diversi fattori di trascrizione, regola l'espressione di diverse proteine. La trabectedina downregola l'espressione di fattori di trascrizione anomali e modula la produzione di citochine e chemochine causando una profonda alterazione del microambiente tumorale. Inoltre, la trabectedina compromette la funzione delle proteine dell'High Mobility Group A (HMGA) riducendo il legame con i loro promotori reattivi. La famiglia HMGA è composta da quattro membri: tre isoforme della proteina HMGA1, dovute allo splicing alternativo, HMGA1a, HMGA1b e HMGA1c, e il quarto membro HMGA2 (precedentemente HMGI, HMGY, HMG-I/R e HMGI-C, rispettivamente). I primi tre membri si trovano sul cromosoma 6p21, mentre HMGA2 è trascritto da un gene separato sul cromosoma 12q15. La comprensione attuale della proteina HMGA1c è limitata, ma sembra essere importante per l'attività trascrizionale retinoide-dipendente del recettore dell'acido retinoico. Ogni proteina contiene tre domini N-terminali, chiamati “AT-hooks”, con cui legano il solco minore del DNA in corrispondenza di sequenze ricche di AT, e una regione C-terminale acida, che può essere importante per le interazioni proteina-proteina o per indurre proteine specifiche a formare un complesso proteico che prende il nome di “enhanceosome”.
Il trattamento con trabectedina, dunque, spiazza le proteine HMGA dai loro promotori reattivi, incluso il promotore ATM, compromettendo la loro attività trascrizionale. Il meccanismo molecolare con cui la trabectedina regola l'espressione di HMGA1 nelle cellule resistenti non è ancora chiaro; in linea con i dati riportati in altri tumori, è stato ipotizzato che, in risposta al danno al DNA, vi sia un aumento di ATM che, a sua volta, induce la trascrizione di HMGA1.
In particolare, l’asse HMGA1/E2F1 e il pathway NFkB regolano la progressione dei liposarcomi e la resistenza alla trabectedina. Infatti, il trattamento in vitro e in vivo del liposarcoma con questo potente antitumorale ha rivelato la downregolazione di HMGA1, E2F1 e dei loro targets a valle, vimentina e ZEB1, indicando il ruolo critico della trabectedina nell’inibizione dei markers mesenchimali di questi tumori attraverso l’asse HMGA1/E2F1. Inoltre, il trattamento con trabectedina inibisce il pathway NFkB nel liposarcoma sensibile ma non nella controparte resistente; infatti, nelle cellule sensibili, la trabectedina lega il solco minore del DNA ed inibisce l’espressione e la funzione delle proteine HMGA1 con conseguente morte cellulare. Nelle cellule resistenti, invece, il trattamento con trabectedina induce un aumento dell’espressione di HMGA1 e dell’attività di NFkB causando la progressione del tumore. Dunque, l’inibizione del pathway NFkB, da parte di specifici inibitori NFkB, risensibilizza le cellule resistenti al trattamento con trabectedina. Il presente lavoro di tesi costituisce l’inizio di uno studio volto alla sintesi di nuovi “hit compounds” derivanti dalla trabectedina per il trattamento del tumore. Considerate le importanti funzioni cellulari e la correlazione tra i livelli delle proteine HMGA1 e lo sviluppo di neoplasie, nel laboratorio dove ho svolto la mia tesi di laurea, abbiamo portato avanti studi mirati alla sintesi di molecole a partire dalla struttura della trabectedina con lo scopo di ottenere nuovi inibitori del pathway HMGA1/E2F1 e NFkB.La strategia sintetica seguita, le rese, le tecniche di purificazione e la caratterizzazione dei composti e dei loro intermedi saranno oggetto di questa tesi di laurea.
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