RICERCA ITALIANA     

VALUTAZIONE DELL'ATTIVITA' BIOLOGICA DI NUOVE MOLECOLE ANALOGHE DEL CISPLATINO CONFORMAZIONALMENTE STABILIZZATE

Università degli Studi di Lecce

Abstract

L'efficacia clinica dei composti di coordinazione del platino è spesso limitata dalla presenza di chemioresistenza primaria o dalla insorgenza di chemioresistenza secondaria. E' dunque auspicabile da un lato sviluppare nuovi derivati dei composti base che mostrino una minore incidenza di chemioresistenza, dall'altra comprendere meglio le basi molecolari della resistenza. Molti meccanismi sono stati implicati nella resistenza ai composti del platino e nella loro efficacia, tra i quali le vie intracellulari coinvolte nella trasduzione del segnale di molti fattori della comunicazione cellulare; in particolare, l'attivazione della via di trasduzione delle chinasi attivate da mitogeni (MAPK) la quale coinvolge Ras e le chinasi Raf, MEK ed ERK, ha un ruolo centrale nel controllo dell'apoptosi e della proliferazione cellulare. Numerose evidenze sperimentali indicano che l'attività di ERK influenza la risposta al cisplatino e conduce la cellula alla morte in alcuni casi e alla sopravvivenza in altri.

Ci proponiamo di sintetizzare nuovi composti di coordinazione, analoghi del cisplatino, conformazionalmente stabilizzati, cioè caratterizzati da un elevato grado di rigidità conformazionale. Questi composti saranno caratterizzati sulla base della loro attività citotossica e funzionalmente sulla base della loro interazione con i meccanismi trasduzionali intracellulari.

Il progetto coinvolgerà due Unità di ricerca.
L'Unità 1 ha notevole esperienza nel >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Santo MARSIGLIANTE Università degli Studi di LECCE

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il programma si prefigge di studiare la sintesi e la caratterizzazione funzionale di nuovi composti di coordinazione, analoghi del cisplatino, conformazionalmente stabilizzati, cioè caratterizzati da un elevato grado di rigidità conformazionale. Tale rigidità conformazionale è ottenuta utilizzando leganti azotati capaci di introdurre un notevole ingombro sterico nel piano di coordinazione del platino. Utilizzando una notevole esperienza sintetica acquisita nel campo della chimica di coordinazione, l'Unità Chimica si interesserà in particolare della sintesi di cloro-complessi chelati di N -metilpiperazina e piperazina, quali leganti carrier diamminici, con differente possibilità di formare legami idrogeno con il DNA, rispettivamente un solo legame per il complesso con un solo metile e due legami per il complesso con la piperazina non metilata. La caratterizzazione dei composti sarà effettuata mediante tecniche analitiche e spettroscopiche. L'unità operativa della prof.ssa Ciccarese ha accesso diretto a diversi strumenti NMR ad alto campo (300, 400, 500 MHz Bruker Avance) tutti dotati di probes multinucleari forniti di gradienti che consentono qualsiasi tipo di indagine 1D, 2D. Una volta sintetizzati e caratterizzati, i composti di Pt saranno utilizzati dall'unità di ricerca del prof. Marsigliante per gli studi di valutazione dell'attività antitumorale su sistemi cellulari differenti, quali quelli della mammella e della tiroide, come di seguito descritto.

Per >>>

Risultati parziali attesi

1. L'Unità di ricerca chimica si prefigge di studiare la sintesi di nuovi composti analoghi del cisplatino, contenenti come leganti carrier N-methylpiperazine and piperazine, che presentano diverse possibilità di formare legame idrogeno, nella interazione con il DNA, rispettivamente un solo legame per il complesso con un solo metile e due legami per il complesso con la piperazina non metilata. Saranno inoltre investigati nuovi composti di platino, contenenti beta-diketonati come leganti carrier. In questi sistemi, contrariamente a quanto avviene per i gruppi NH dei leganti amminici, gli atomi di ossigeno donatori dovrebbero eventualmente agire da controparte nucleofila nella formazione di un legame idrogeno. I nuovi composti saranno testati su differenti sistemi tumorali. Ci si attende una validazione, attraverso gli esperimenti su cellule tumorali, dei risultati ottenuti nei saggi dei composti di Pt con oligonucleotidi e DNA, in particolare, la non importanza del legame idrogeno nell'interazione del platino con il DNA, ed il ruolo determinante di fattori sterici presenti nello step di paia di basi di Lippard. Saranno pertanto esaminate le proprietà strutturali e l'attività biologica di tali composti allo scopo di determinare il ruolo che essi hanno nel meccanismo antitumorale del cisplatino.

2. Ampliare le conoscenze sulle caratteristiche chimiche dei nuovi composti di coordinazione del platino e sulla loro maggiore o minore capacità di indurre citotossicit >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

A tutt'oggi il cisplatino è uno dei farmaci antineoplastici più utilizzati ed è curativo in più del 90% dei casi di tumore testicolare, se quest'ultimo è diagnosticato tempestivamente. L'utilizzo del farmaco si estende anche ad altri tipi di neoplasie, quali il carcinoma oro-faringeo, broncogenico, della cervice, l'osteosarcoma, melanoma, neuroblastoma. Successivamente all'introduzione del cisplatino nella terapia antitumorale, sono stati sintetizzati e testati diversi complessi di platino. Purtroppo l'uso di terapie a base di composti del Pt può indurre chemioresistenza, e non trascurabili effetti collaterali (nefrotossicità, neurotossicità, ototossicità). Appare dunque auspicabile da un lato sviluppare nuovi derivati dei composti base che mostrino una minore incidenza di chemioresistenza, dall'altra sintetizzare molecole maggiormente attive verso un più ampio range di neoplasie e selettive verso le cellule tumorali. Neanche trascurabile è la possibilità di studiare in maggior dettaglio le interazioni esistenti tra Pt e DNA.

Si ritiene che l'attività antitumorale del cisplatino (cis-PtCl2(NH3)2) sia dovuta alla formazione di un addotto cross-link che coinvolga due guanine adiacenti di un filamento di DNA, legate tramite l'N7 al Pt. E' largamente accettato che la lesione intrastrand cis-PtCl2(NH3)2(d(GpG)) adotti principalmente una conformazione testa-testa (HH), con gli atomi O6 di entrambe le guanosine posti dallo stesso lato rispetto al piano di >>>