ETD

• G6PD
• G6PD inibitors
• HCC
• MASLD

Il tumore è una patologia caratterizzata da crescita e proliferazione cellulare incontrollata, dovuta ad alterazioni genetiche e metaboliche - metabolic reprogramming - che permettono alle cellule neoplastiche di dotarsi di tutte le risorse per sfuggire ai normali meccanismi di regolazione che sono propri delle cellule sane. Per mantenere l’omeostasi cellulare e sostenere le funzioni vitali, le cellule utilizzano due principali vie cataboliche del glucosio: la glicolisi, finalizzata principalmente alla produzione di ATP, e la via del pentoso fosfato (Pentose Phosphate Pathway, PPP), coinvolta nella generazione di NADPH.
Per ogni molecola di G6P, la PPP produce ribosio-5-fosfato, impiegato come precursore nella biosintesi di acidi nucleici e di alcuni amminoacidi, e due molecole di NADPH. Il NADPH è un cofattore fondamentale per la sintesi lipidica e per la regolazione dell’omeostasi redox attraverso la rigenerazione del glutatione ridotto (GSH) che favorisce la detossificazione delle Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS). L’attivazione aberrante della PPP è stata documentata in numerose neoplasie, inclusi i tumori epatici, ed è correlata a fenotipi tumorali aggressivi caratterizzati da invasività, angiogenesi, formazione di metastasi e resistenza a chemio- e radioterapia. Queste evidenze rendono la PPP un potenziale bersaglio terapeutico, in particolare nel carcinoma epatocellulare (HCC) associato a steatoepatite metabolica (MASH), dove le alterazioni metaboliche potenziano la dipendenza delle cellule tumorali da questa via anabolica.
L’enzima chiave della via PPP è la G6PD (glucosio-6-fosfato deidrogenasi). Studi in vitro e in vivo hanno evidenziato che l’iperattività di G6PD favorisce la proliferazione tumorale, la riduzione dei ROS a seguito dell’aumento della disponibilità di NADPH, aumento della lipogenesi e accumulo di acidi grassi. G6PD è quindi un potenziale biomarcatore e target terapeutico nell’HCC derivante dalla steatosi epatica associata a disfunzione metabolica (MASLD), e la sintesi di potenziali inibitori di questo enzima chiave sono stati oggetto di questa tesi sperimentale.
In particolare, a partire dalla small molecule selettiva e potente di natura non steroidea, di nome G6PDi-1 (Ghergurovich, J.M., et al., A small molecule G6PD inhibitor reveals immune dependence on pentose phosphate pathway. Nature chemical biology, 2020), nel laboratorio in cui ho svolto la mia tesi è stata intrapresa negli anni la sintesi di una nuova classe di analoghi di G6PDi-1. Tra le molecole ottenute, il derivato AB196 ha mostrato un’attività di circa tre volte superiore rispetto al composto di riferimento. Per questo motivo in questa tesi di laurea è stata affrontata la sintesi di AB196 in quantità tali da valutare gli effetti su modelli xenograft in vivo. Successivamente ho sintetizzato nuovi analoghi con l’obiettivo di ampliare lo studio SAR di questa classe di composti. In particolare, sono state introdotte alcune modifiche strutturali di AB196: il gruppo t- butossicarbonilico è stato rimosso, il nucleo 3-ciano tiofenico è stata sostituito con anelli aromatici
clorurati o bromurati in posizione meta ed infine il nucleo pirimidinico centrale è stato sostituito con un sistema eterociclico a 5-termini, l’imidazolo.
Le informazioni riguardanti le strategie di sintesi, le tecniche di purificazione e la caratterizzazione degli intermedi e dei prodotti finali saranno descritte nel lavoro conclusivo di questa tesi di laurea.