Desenho, síntese e avaliação biológica de inibidores de proteases de cisteína

Tese de mestrado, Química Farmacêutica e Terapêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2011A malária é uma doença infecciosa, que provoca anualmente milhões de mortes no Mundo. Actualmente, a terapêutica disponível é insuficiente para o combate da doença, pois ao longo dos anos, o parasita da malária tem desenvolvido resistência a esses fármacos, diminuindo a sua eficácia. Como tal, têm sido consideradas novas abordagens terapêuticas. No Plasmodium falciparum (espécie mais letal do parasita), foi identificada uma protease de cisteína, designada por falcipaína, cuja inibição poderá interromper o ciclo de vida do parasita e, consequentemente, o desenvolvimento da doença. Como tal, o presente trabalho visa o desenvolvimento de moléculas inibidoras da falcipaína, que não tenham associados problemas de resistência. Para ir de encontro a esse objectivo, desenvolveram-se duas famílias distintas de compostos, nomeadamente α-diazo-β-hidroxiésteres e 3-metileno-indolin-2-onas. Nos α-diazo-β-hidroxiésteres, foram sintetizados 12 compostos, dos quais, 2 possuíam uma cadeia dipeptídica (47a-b), 9 possuíam anéis aromáticos ou heterociclos (51a-i) e 1 continha um ferroceno (51j). Nas 3-metileno-indolin-2-onas, foram sintetizados 2 compostos (55a-b), que integravam na sua estrutura um aminoácido. Os compostos sintetizados foram testados contra a papaína, que apresenta uma elevada homologia funcional e estrutural relativamente à falcipaína. De entre os compostos α-diazo-β-hidroxiésteres (51a-51j) destaca-se o 51j, que apresentando um IC50 de 48 μM e cuja estrutura integra um grupo ferroceno, que parece ter um papel promissor no desenvolvimento de antimaláricos. Das moléculas contendo 3-metileno-indolin-2-onas (55a-b), o 52a é o composto com maior actividade inibitória, com um IC50 de 82 μM. Este trabalho constitui um avanço para a descoberta de novas moléculas antimaláricas, cujo alvo terapêutico são as proteases de cisteína.Malaria is an infectious disease which causes millions of deaths annually worldwide. Over the years malaria parasite has developed resistance to the drugs available for its treatment, reducing their efectivness and the available therapy is inadequate to combat this disease. Hence, new therapeutic approaches are being considered. In Plasmodium falciparum (the most lethal parasite specie), a cysteine protease called falcipain has been identified. Its inhibition may interrupt the parasite life cycle and, consequently, the disease development. As such, this work aims to develop molecules to inhibit falcipain, which are not associated with resistance problems. To achieve this goal, two distinct families of compounds were synthesized, namely, α-diazo-β-hydroxy esters and 3-methylene-indolin-2-ones. Regarding α-diazo-β-hydroxy esters, 12 compounds were synthesized, in which two containing a dipeptide chain (47a-b), 9 have aromatic rings or heterocycles (47a-i) and one containing a ferrocene (51j). In 3-methylene-indolin-2-ones, two compounds were synthesized (55a-b), including one amino acid in their structure. The synthesized compounds were tested against papain, which has a higher functional and structural homology than falcipain. Amongst the α-diazo-β-hydroxy esters compounds (51a-51j), 51j comprising a ferrocene group stands out, showing an IC50 of 48 μM. Such ferrocene moiety seems to have a promising role in antimalarials development. In molecules containing 3-methylene-indolin-2-ones (55a-b), 55a is the compound with the highest inhibitory activity with an IC50 of 82 μM. This work represents a breakthrough for the discovery of new antimalarial molecules, in which cysteine proteases are the therapeutic target