• inibitori MMP-12
• inibitori ADAM10
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Le Metzincine, così chiamate perché caratterizzate dalla presenza nel sito catalitico di un residuo di metionina e di uno ione Zinco (II) sono metalloenzimi appartenenti alla famiglia delle endopeptidasi zinco dipendenti e sono implicate nei processi di rimodellamento e di degradazione della matrice extracellulare. All’interno di questa superfamiglia di endopeptidasi troviamo varie sottofamiglie tra cui le più studiate sono le MMPs (Matrix Metalloproteinases) e le ADAMs (A Disintegrin and Metalloproteinases). Le Metalloproteasi di Matrice (MMPs), chiamate anche matrixine, sono endopeptidasi secrete o legate alla membrana cellulare. In condizioni fisiologiche sono minimamente espresse e partecipano al riassorbimento, al rimodellamento e alla riparazione dei tessuti durante l'embriogenesi e lo sviluppo, la morfogenesi degli organi e l'angiogenesi. Le ADAMs sono glicoproteine transmembrana di tipo I che hanno come principali substrati gli ectodomini di altre proteine transmembrana; questi includono i precursori dei fattori di crescita e citochine, recettori per i fattori di crescita, recettori per citochine e diversi tipi di molecole di adesione. Le ADAMs sono proteasi multidominio caratterizzate dalla presenza di un dominio disintegrinico che è peculiare dell’intera famiglia delle Adamalisine.
Queste due classi di metalloproteasi presentano una elevata analogia strutturale a livello del sito catalitico, infatti in entrambe le famiglie, è presente lo ione Zn (II) coordinato con tre residui di istidina ed una molecola di acqua. Questa elevata omologia rende difficoltosa la scoperta di inibitori selettivi per le specifiche sottofamiglie di Metzincine. Di conseguenza questo aspetto continua ad essere ancora oggi oggetto di numerosi studi e l’attenzione è concentrata sulla scoperta di inibitori bersaglio-specifici che, oltre a portare a risposte farmacologiche più mirate, potrebbero aiutare a migliorare la comprensione della funzione biologica delle singole Metzincine e fornire perciò la base per lo sviluppo di agenti farmaceutici più sicuri ed efficaci.
Il gruppo di ricerca del Professor Rossello è impegnato da anni nello studio di inibitori selettivi per le diverse sottofamiglie di Metzincine e nell’ambito del mio progetto di tesi l’attenzione è stata rivolta a due membri di questa famiglia: MMP-12 e ADAM10.
Inizialmente il mio lavoro si è inserito in un ampio progetto finalizzato allo sviluppo di inibitori di MMP-12, una metalloproteasi la cui sovraespressione risulta collegata a numerose patologie come l’enfisema polmonare, la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e il cancro al polmone. La MMP-12 risulta inoltre importante nell’inizio e nella progressione dell’aterosclerosi, stimolando la trasformazione delle strie lipidiche in placche fibrose. L’attenzione si è concentrata sulla sintesi di inibitori con una aumentata idrofilia rispetto a quelli sintetizzati in precedenza, questo per migliorarne la solubilità in acqua e di conseguenza la biodisponibilità orale. Tali inibitori sono stati quindi usati per funzionalizzare la superficie di nanoparticelle d’oro permettendo di ottenere dei probes innovativi per l’imaging di tale proteina.
Altro obiettivo del mio lavoro è stato quello di ottenere, sulla base di evidenze derivanti da un precedente design attraverso modellazione molecolare, un composto della library commerciale di Enamine, alcuni suoi derivati ed alcuni analoghi di molecole sviluppate in precedenza dal laboratorio Rossello come ligandi della TTR. Secondo questo disegno alcune delle nuove molecole ottenute dovrebbero essere potenzalmente specifiche per l’isoforma attiva di ADAM10, una metallo proteina espressa nel tumore colon-retto. Le molecole sintetizzate presentano una struttura nella quale possiamo individuare porzioni aromatiche variamente sostituite, collegate fra loro attraverso dei gruppi particolari. La valutazione della capacità inibitoria dei composti sintetizzati nei confronti di ADAM10 è attualmente in corso e comprende sia saggi preliminari di tipo enzimatico su proteina isolata che saggi cellulari.