Synthesis, characterization and anticancer activity of Gold(III) complexes with peptido ligands

Una delle sfide maggiori a cui deve dare risposta l’attuale ricerca sul cancro è quella di riuscire a indirizzare i farmaci in modo selettivo verso la cellula tumorale. Tra i chemioterapici maggiormente utilizzati in terapia ci sono i composti a base di platino, tra cui il cisplatino, ma la loro notevole attività antitumorale è accompagnata da una elevata tossicità Infatti presentano numerosi inconvenienti che ne precludono l'utilizzo per lunghi periodi di tempo: sono altamente neuro- e nefrotossici, inducono pesanti effetti collaterali (alopecia, diminuzione dell’udito, ecc) ed in molti casi, dopo un iniziale successo terapeutico, causano l'insorgenza di resistenza da parte delle cellule cancerose. Per superare tali limiti, è stata recentemente studiata l’attività antitumorale di derivati ditiocarbammici di Au(III). Questi composti hanno dimostrato di avere un’attività più elevata delcisplatino, sia in vitro che in vivo, e una tossicità sistemica inferiore. Inoltre, poichè non presentano resistenza crociata col chemioterapico di riferimento, agiscono probabilmente secondo un meccanismo diverso. Infatti, vari studi hanno evidenziato che il proteasoma è uno dei bersagli dei complessi di Au(III) e che l’inibizione dell’attività proteasomica è associata ai meccanismi apoptotici e non apoptotici. In letteratura è stato recentemente riportato che due proteine di membrane, PEPT1 e PEPT2, localizzate principalmente nelle cellule epiteliali dell’intestino, delle ghiandole mammarie, del plesso coroideo polmonare e dei reni, sono in grado di trasportare attraverso la membrana cellulare tutti i di- e tripeptidi costituiti da L-amminoacidi. Abbiamo pertanto sintetizzato complessi ditiocarbammici di Au(III) funzionalizzati con leganti peptidici, che, grazie ai sistemi cooperativi con le proteine di trasporto, potrebbero avere un indice terapeutico superiore ai composti di platino in termini di migliore biodisponibilità, maggiore citossicità e minori effetti collaterali. In questo lavoro di tesi, si riportano la sintesi, la purificazione e la caratterizzazione di una serie di complessi ditiocarbammici di Au(III), covalentemente legati ad oligopeptidi (dal di- al penta), con sequenze amminoacidiche diverse (achirali e chirali, idrofobiche e idrofiliche, alifatiche e aromatiche), recanti diversi tipi di gruppi protettori/bloccanti C-terminali. I peptidi sono stati sintetizzati, purificati e caratterizzati tramite spettrometria di massa, spettroscopia NMR mono e bidimensionale e FT-IR. Inoltre, studi conformazionali sono stati effettuati su peptidi rigidi (contenenti l’aminoacido Cα-tetrasostituito Aib, che favorisce l’assunzione di strutture elicoidali 310) I corrispondenti complessi ditiocarbammici di Au(III) sono stati sintetizzati, purificati e caratterizzati tramite analisi elementari, spettroscopie FT-IR e NMR mono e bidimensionale, termogravimetria. Oltre a ciò, è stato eseguito uno studio conformazionale di due complessi con peptidi chirali. Per chiarire i meccanismi d’interazione con le molecole di interesse biologico come il glutathione, è stata inoltre studiata la reazione fra L-NAC e il complesso di bromo(sarcosilgliciltertbutil-estere)dithiocarbamato di Au(III). Sono stati eseguiti studi preliminari in vitro di citotossicità su alcuni complessi presi come riferimento. Fra questi, i derivati Au(III) dei dipeptidi contenti Gly- e Aib-OtBu hanno dimostrato di avere una citotossicità molto maggiore rispetto a quella del cisplatino. Dati molto incoraggianti sono stati, infine, messi in evidenza dai test in vivo, eseguiti recentemente su un tumore xenografico della mammella.