RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

ANTAGONISTI DEI RECETTORI DI BV8/PROCHINETICINE: MODELLI PER NUOVI FARMACI ANALGESICI, ANTIINFIAMMATORI ED IMMUNOMODULATORI

Università di riferimento

Università degli Studi di CAGLIARI - TOSSICOLOGIA - ()

Responsabile dell'Unità di ricerca

Gianfranco Balboni

Descrizione

In considerazione degli interessanti risultati farmacologici ottenuti con il composto triazinico PKC-1 sintetizzato utilizzando il nuovo metodo da noi proposto e descritto nella sezione precedente (Stato dell'arte), in questo progetto PRIN abbiamo pianificato di:
1) Preparare una quantità adeguata del prodotto (PKC1) da inviare alle varie Unità afferenti al progetto, per studi farmacologici più approfonditi sul sistema biologico delle prokineticine.

2) Con il metodo sintetico da noi utilizzato, risulta essere agevole la possibilità di effettuare un approfondito studio del rapporto struttura/attività di questa molecola, con particolare riferimento alla catena contenente la funzionalità guanidinica. In particolare, utilizzando lo stesso intermedio,

allo scopo di valutare la effettiva importanza del gruppo guanidinico, si intendono sintetizzare i corrispondenti analoghi contenenti semplicemente la funzionalità etilendiamminica non ancora trasformata in guanidina (come prevede lo schema sintetico).
Inoltre, questa funzionalità amminica verrà ulteriormente studiata allo scopo di evidenziare quali siano le condizioni ottimali di basicità, ad esempio trasformandola in ammina secondaria o terziaria, ciclica o aperta, aromatica o non aromatica. Successivamente, la funzionalità guanidinica verrà studiata anche trasformandola nei corrispondenti analoghi ciclici: 2-imidazolina e 2-amino-benzimidazolo, il quale può essere a sua volta sostituito sull’anello aromatico da una serie di gruppi funzionali dotati di diverse caratteristiche chimico/fisiche e/o di ingombro sterico.
3) Inoltre, intendiamo valutare anche l’importanza della distanza tra il nucleo triazinico e la funzionalità guanidinica utilizzando spacer diamminici di varia lunghezza. La variazione della lunghezza dello spacer e della sua costituzione chimica, potrebbe dimostrarsi importanti per la selettività recettoriale e/o per la modulazione dell’effetto agonista/antagonista.
4) Studi ulteriori del rapporto struttura/attività potrebbero essere condotti sull’importanza dei due sostituenti di tipo benzilico, ma ciò comporterebbe ogni volta la sintesi di un diverso intermedio fondamentale che poi andrebbe funzionalizzato con la catena guanidinica. Al momento questa possibilità non viene esclusa, ma per il momento, non la riteniamo di prioritaria importanza per lo sviluppo del progetto.
5) Sempre partendo dall’intermedio fondamentale sopra riportato, abbiamo progettato una nuova serie di prodotti in cui la funzionalità amminica da introdurre nell’intermedio non è quella etilendiamminica, come abbiamo riportato nella nostra sintesi, ma è rappresentata da quella di un aminoacido, con particolare riferimento all’arginina. Una modifica di questo tipo risulta essere particolarmente importante in quanto mantiene la presenza della funzionalità guanidinica, ritenuta importante per l’attività biologica e in più fornisce un gruppo carbossilico che può essere utilizzato in vario modo, ad esempio per il legame di altri particolari farmacofori, o per il legame con molecole fluorescenti o radioattive come iodio, trizio, fluoro ecc. Alternativamente il carbossile può essere semplicemente modificato chimicamente allo scopo di mascherare le sue proprietà chimiche se queste risultano sfavorevoli all’interazione recettoriale; ad esempio può essere trasformato in ammide, estere, alcol, ammina ecc.
6) Ulteriormente, è stata progettata la sintesi di altri analoghi contenenti aminoacidi con caratteristiche diverse dall’arginina allo scopo di valutare l’importanza della catena laterale basica dell’arginina; in particolare si è pensato di introdurre tutta una serie di aminoacidi a catena laterale amminica, trasformabili in seguito nei corrispondenti analoghi guanidinici. Altri aminoacidi possono essere valutati con caratteristiche chimiche diverse come: acido glutammico e aspartico, fenilalanina, serina e cisteina con particolare riferimento al fatto che gli analoghi peptidici Bv8/prokineticine sono definite come ricche in cisteine.
7) Una particolare attenzione verrà riservata alla possibilità di ottenere analoghi marcati in grado di visualizzare i recettori PKR. In considerazione della nostra esperienza maturata in questo settore abbiamo individuato la possibilità di ottenere ligandi contenenti molecole fluorescenti come la fluoresceina o aminoacidi fluorescenti (ad esempio con il fluoroforo: 6-N,N-Dimethylamino-2,3-naphthalimide) sintetizzati nell’ambito di una collaborazione già in atto con ricercatori spagnoli (Dipartimento di Chimica Organica, Università di Santiago de Compostela). Nel caso specifico, può essere utilizzata la funzionalità carbossilica dell’arginina, come esposto in precedenza, per il legame con il composto fluorescente. Inoltre, la stessa funzionalità carbossilica può essere utilizzata per l’ottenimento di composti marcati con trizio per studi di binding recettoriale. Questa possibilità verrà sviluppata nell’ambito di una collaborazione già in atto con ricercatori ungheresi (Institute of Biochemistry, Biological Research Center, Hungarian Academy of Sciences).
8) Variazione dello scaffold di riferimento per sostituzione dell’atomo di azoto N-3 con un atomo di carbonio. Questa semplice variazione ha come scopo principale la possibilità di ottenere prodotti nuovi non collegati ai brevetti depositati e con ottime possibilità di mantenere le stesse caratteristiche farmacologiche dei composti di riferimento. Infatti, studi preliminari di molecular modeling, hanno evidenziato una conformazione praticamente sovrapponibile tra lo scaffold triazinico di riferimento e quello pirimidinico da noi progettato; in particolar modo per quanto riguarda la planarità dei due sistemi eterocicli e la disposizione dei tre sostituenti. Anche questo nuovo scaffold conterrà due catene di tipo benzilico, uguali o diverse, sostituite o non sostituite sull’anello aromatico con atomi o piccoli gruppi funzionali di varie caratteristiche chimiche riguardanti lipofilia/idrofilia, caratteristiche elettroniche, ingombro sterico ecc. In questo caso la catena portante in gruppo guanidinico può rimanere invariata oppure può essere modificata come riportato ai punti 2 e 3.
9) Valutazione di altri scaffold (strutture 2-4) a struttura simile al riferimento triazinico/pirimidinico per i quali abbiamo accumulato notevole esperienza sintetica: Cocco, M.T.; Congiu, C.; Onnis,V. Eur. J. Med. Chem., 35, 545-552 (2000); Cocco, M.T.; Congiu, C.; Onnis,V. Eur. J. Med. Chem., 38, 37-47 (2003); Cocco, M.T.; Congiu, C.; Onnis,V; Schivo,M.L.; De Logu, A. Il Farmaco, 50, 73-76 (1995); Cocco, M.T.; Congiu, C.; Onnis,V; Piras, R. Farmaco, 56, 741-748 (2001) e che mostrano in studi preliminari di molecular modeling una conformazione adatta per l’interazione recettoriale.

Anche in questo caso, gli scaffold dovranno contenere due sostituenti benzilici con le medesime caratteristiche riportate ai punti 2 e 3 ed una catena contenente il gruppo guanidinico che può essere conservata o modificata come riportato in precedenza. Tutti i nuovi composti sintetizzati verranno inviati all'Unità farmacologica di Roma per gli studi preliminari di binding recettoriale.