Sintesi e valutazione biologica di inibitori di ADAM-17 e ADAMTS-5

SSD: CHIM/08 “Sintesi e valutazione biologica di inibitori di ADAM-17 e ADAMTS-5” Abstract. Le metalloproteasi della matrice extracellulare (MMPs) sono endopeptidasi zinco-dipendenti normalmente implicate nel rimodellamento e nella degradazione della matrice extracellulare che risultano iper-espresse in varie patologie degenerative. Il TACE (Tumor necrosis factor-α Converting Enzyme) o ADAM-17 è una zinco-proteasi transmembrana appartenente alla famiglia delle Adamalisine che, insieme alle MMPs, fa parte della superfamiglia delle Metzincine. Il TACE è responsabile dell’attivazione e del rilascio del TNFα (Tumor necrosis factor-α) nello spazio extracellulare. Il TNFα è una citochina che induce reazioni infiammatorie protettive e uccide le cellule tumorali ma, se prodotto in eccesso, può causare seri danni, come nell’artrite reumatoide e nello shock settico. Negli ultimi anni inoltre è stato dimostrato che il TACE è implicato anche nell’idrolisi di proteine di membrana quali molecole di adesione cellulare (CAM) e fattori di crescita essenziali per la regolazione del signalling extracellulare. In particolare il TACE idrolizza ALCAM (Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule), una molecola di adesione che ha un ruolo importante nella progressione tumorale del carcinoma ovarico. Su queste basi si può quindi capire l’importanza di sviluppare composti selettivi in grado di inibire l’azione del TACE. Nel laboratorio di ricerca nel quale ho svolto la mia Tesi di Laurea erano già stati precedentemente sintetizzati alcuni composti solfonammidici attivi e selettivi per il TACE che erano risultati capaci di inibire il rilascio di ALCAM solubile in diverse colture cellulari di tumore ovarico. Tenendo conto dei dati preliminari, in questa Tesi di Laurea si è deciso di sintetizzare i derivati JG12 e JG26 al fine di approfondire lo studio di SAR in questa classe di molecole e possibilmente migliorarne le caratteristiche farmacocinetiche mantenendo gli ottimi livelli di attività raggiunti. * Clausola di secretazione “Il contenuto di parte di questa relazione è strettamente riservato, essendo presenti argomenti tutelati dalla legge come segreti. Pertanto tutti coloro che ne prendono conoscenza sono soggetti all’obbligo, sanzionato anche penalmente dagli articoli 325 e 623 del codice penale, di non divulgare e di non utilizzare le informazioni acquisite.” Al fine di ampliare ulteriormente lo studio di questa classe di molecole, si è poi deciso di sintetizzare il composto a struttura dimerica JG34, (*OMISSIS) considerando che il TACE è presente in varie isoforme differentemente localizzate e che alcune delle sue attività catalitiche sono legate proprio all’isoforma dimerica. In parallelo in questa Tesi di Laurea è stata anche portata avanti l’ottimizzazione della struttura di nuovi inibitori dell’ADAMTS-5. L’ADAMTS-5 o aggrecanasi-2 è un enzima appartenente alla famiglia delle ADAMTSs (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs) che insieme alle MMPs e alle ADAMs fa parte della superfamiglia delle Metzincine. L’ADAMTS-5 e l’ADAMTS-4 giocano un ruolo chiave nella degradazione patologica della cartilagine che si ha durante l’osteoartrite in quanto idrolizzano l’aggrecano, un proteoglicano responsabile dell’elasticità e della resistenza alla compressione della cartilagine articolare. Topi knock-out privi del gene che codifica per l’ADAMTS-5 sono risultati protetti dalla distruzione della cartilagine indotta chirurgicamente in modelli di osteoartrite e questo ha fatto sì che questo enzima venisse considerato fondamentale nello sviluppo dell’artrite murina e di conseguenza anche in quella umana. Per questo negli ultimi anni la ricerca si è rivolta verso il disegno e lo sviluppo di inibitori selettivi dell’ADAMTS-5 come potenziali agenti da usare nel trattamento dell’osteoartrite. Nel laboratorio di ricerca nel quale ho svolto la mia Tesi di Laurea erano già stati precedentemente sintetizzati e testati su ADAMTS-5 umana purificata alcuni inibitori a struttura solfonammidica. Al fine di ampliare lo studio di questa classe di molecole in questa Tesi mi sono occupata anche della sintesi dei derivati JG4, JG8, JG23 analoghi strutturali del lead compound FC249 (*OMISSIS). Questi derivati sono stati poi testati sull’ADAMTS-5 umana ricombinante mediante saggio spettrofluorimetrico presso il laboratorio del Prof. H. Nagase, Imperial College, Londra