Strategie innovative per il trattamento del linfoma: progettazione e sintesi di analoghi di Ibrutinib ad attivita duale TCL1/BTK

I linfomi sono tumori solidi del sistema immunitario che originano da linfociti maturi in diverse fasi della loro differenziazione. I linfomi maligni rappresentano il quinto tipo di tumore più frequente nel mondo occidentale. Ad oggi esistono più di 60 tipi di linfoma maligno, ognuno con specifiche caratteristiche patologiche e cliniche. Tra le diverse forme, i linfomi di tipo non-Hodgkin (LNH) si manifestano con maggior incidenza. Gli LNH comprendono un gruppo eterogeneo di tumori, l'85-90% dei quali derivano da linfociti B; il resto origina invece dai linfociti T o dai linfociti natural killer (NK). I linfomi NH si sviluppano genericamente nei linfonodi, ma possono verificarsi in quasi tutti i tessuti. Data la vasta eterogeneità, la classificazione va dal più indolente linfoma follicolare (LF), fino ai più aggressivi linfomi diffusi a grandi cellule B (DLBCL) e al linfoma di Burkitt (LB). Queste neoplasie sono accomunate da una serie di alterazioni genetiche; una fra le più importanti è stata riscontrata sull’oncogene T-cell leukemia/lymphoma 1A (TCL1 o TCL1A), codificante per la proteina TCL1, la quale funziona da co-attivatore per molte chinasi ed è implicata nell’attivazione di diverse vie di segnalazione. In condizioni fisiologiche, TCL1 media i normali segnali di crescita e di sopravvivenza, mentre in condizioni patologiche, la deregolazione di questa chinasi provoca linfomagenesi e progressione del cancro. Ad esempio, TCL1 promuove il pathway PI3K/AKT/mTOR (phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin) attraverso l’interazione con protein kinase B (AKT o PKB), activator protein 1 (AP1), tumor protein 63 (p63), e receptor tyrosine kinase-like orphan receptor 1 (ROR1). Inoltre, TCL1 inibisce indirettamente il soppressore tumorale protein tyrosine phophatase receptor-type O truncated (PTPROt) e stimola l’attivazione del pathway NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) attraverso azione diretta su inhibitor of NF-kB alpha (IkBα) e ataxia telangiectasia mutated (ATM). TCL1 influenza anche l’attivazione del pathway BCR (recettori delle cellule B), un’altra via di segnalazione rilevante nelle cellule linfocitarie. In condizioni fisiologiche, la proteina PTPROt regola negativamente il pathway BCR, una via di segnalazione implicata nei processi di differenziazione, crescita e sopravvivenza delle cellule B, addette alla produzione di anticorpi. Nelle cellule tumorali, invece, la mancanza di un controllo sul pathway BCR dovuto alla disregolazione dell’oncosoppressore PTPROt, ha come conseguenza una proliferazione incontrollata di tali cellule. Il pathway BCR coinvolge una rete di chinasi, il cui principale protagonista è la Bruton tirosina chinasi (BTK o ATK), la quale catalizza la fosforilazione della fosfolipasi fosfoinositide-specifica C (PLCγ2) responsabile dell’attivazione della via di segnalazione Ras/RAF/MEK/ERK. Dato il ruolo rilevante del pathway BCR nelle cellule B, l’inibizione di tale via di segnalazione è sta-ta considerata una strategia terapeutica potenzialmente efficace per la cura del linfoma. Infatti, in seguito ad approfonditi studi clinici, l’FDA ha approvato l’utilizzo dell’Ibrutinib quale inibitore del pathway BCR per la terapia di diverse tipologie di linfoma. Ibrutinib impedisce l'attivazione a valle della via BCR e di conseguenza blocca la proliferazione e la sopravvivenza delle cellule B ma-ligne. Nonostante la sua efficacia, Ibrutinib possiede delle limitazioni cliniche: l’interazione con altre chinasi off-target determinano infatti la comparsa di effetti avversi quali fibrillazione atriale emorra-gie e piastrinopenia. Ibrutinib si lega selettivamente al residuo Cys 481 all'interno dell’ATP-binding site di BTK e blocca la piena attivazione della chinasi inibendo la sua autofosforilazione a livello della Tyr223. Studi computazionali hanno permesso di evidenziare che i gruppi farmacoforici in grado di interagire con la proteina BTK sono: - il gruppo amminico in posizione 4 del nucleo pirazol-pirimidinico; - l’atomo di azoto in posizione 3 del nucleo [3,4-d]pirimidinico; - il gruppo piperidinico N-sostituito che interagisce con Cys 481; - la presenza di gruppi lipofili che creano interazioni idrofobiche con la tasca laterale della BTK. Le chinasi TCL1 e BTK ricoprono quindi un ruolo chiave nel linfoma; di conseguenza lo sviluppo di molecole capaci di inibire entrambi i target illustrati potrebbe fornire una strategia terapeutica innovativa e potenzialmente più efficace della sola inibizione di BTK. Su tali basi, nel laboratorio dove ho svolto la mia tesi di laurea, la struttura di Ibrutinib è stata sottoposta a manipolazioni chimiche allo scopo di ottenere un’azione duale su entrambi i target TCL1 e BTK. In particolare, mentre lo scaffold 4-fenossifenilico è stato mantenuto come tale, l’anello pirimidinico condensato al pirazolo è stato sostituito con un gruppo p-fluoro o con un p-metossi fenilico, e il gruppo acriloilpiperidinico sull’azoto del pirazolo è stato sostituito con un gruppo 4-metilpiperazincarbammico (1) con una catena 2-dimetilamminoetilica (2,3), e con un gruppo benzilico (4). In questa tesi di laurea sarà descritta la sintesi e la caratterizzazione chimica dei prodotti finali ottenuti e degli intermedi sintetici