STUDIO DEGLI EFFETTI CITOTOSSICI E ANTIANGIOGENICI DI DERIVATI 4-AMINOCHINAZOLINICI E FENIL-PIRROLOCHINOLINONICI

Questo lavoro di dottorato si è focalizzato sullo screening dell’attività citotossica e antiangiogenica in vitro e in vivo di due serie di composti di nuova sintesi: derivati 4-aminochinazolinici, inibitori tirosin-chinasici per il recettore EGFR, e derivati fenil-pirrolochinolinonici, agenti antimitotici ad attività antitubulinica. EGFR risulta sovra-espresso in numerose forme tumorali, nelle quali la sua attivazione risulta priva di controllo, comportando alterazione dei processi di proliferazione e differenziamento cellulari. Tra gli approcci terapeutici basati su composti in grado di inibire EGFR attraverso il binding ai suoi diversi domini, appare particolarmente interessante lo sviluppo di inibitori delle tirosin-chinasi, che agiscono legandosi alla porzione intracellulare del recettore. EGFR svolge un ruolo centrale anche nell’angiogenesi tumorale in quanto presente anche sulle cellule endoteliali localizzate all’interno della massa tumorale. Un’alterata espressione o attivazione del recettore di EGF è stata identificata in numerosi tumori solidi e si è visto che bloccando EGFR di cellule epiteliali neoplastiche si ottiene un effetto antiangiogenico dovuto soprattutto alla diminuzione di fattori proangiogenici nell’ambiente tumorale. Utilizzando cellule tumorali A431, sovraesprimenti EGFR, è stata valutata l’attività antitumorale di 18 composti, strutturalmente analoghi di PD153035 e Vandetanib, ed in cui erano stati introdotti un ciclo a 5, 6 o 7 atomi e alcuni sostituenti all’anilina a diversa lipofilia e ingombro sterico. I derivati che presentavano la ciclizzazione dei due ponti metossilici del PD153035, con formazione di un eterociclo a 6 atomi, si sono dimostrati più attivi nell’inibire la vitalità delle A431 anche attraverso l’induzione del processo apoptotico e in misura maggiore rispetto ai TKI di riferimento. I risultati ottenuti hanno inoltre suggerito che i sostituenti all’anello dell’anilina possono modulare l’attività antiproliferativa sia in senso positivo che negativo. In particolare, l’aumento del carattere lipofilo della struttura si traduce nell’induzione di un effetto citotossico paragonabile o maggiore di quello osservabile in presenza di PD153035. E’ stato già dimostrato che i TKI interagiscono con il recettore, non solo a livello del suo sito catalitico, ma si inseriscono anche in un’adiacente tasca lipofila. Quindi l’inserimento di gruppi non polari (come un gruppo metilico), o comunque caratterizzati da elevata lipofilia (gruppo trifluorometilico), aumentano l’affinità del composto nei confronti della proteina e possono potenziare l’attività citotossica. Un’ulteriore conferma della maggiore affinità indotta dai sostituenti non polari è data dai 3 derivati che presentano un gruppo fenilico sull’anilina, i quali hanno dimostrato un effetto antiproliferativo che si è manifestato anche in seguito a rimozione della sostanza dal mezzo di coltura. A conferma delle considerazioni sul rapporto struttura/attività, i composti che presentano l’introduzione dell’eterociclo a 6 atomi e il sostituente fenilico all’anilina hanno inoltre dimostrato una maggiore attività antiangiogenica, attraverso saggi condotti su cellule endoteliali HUVEC. Questi derivati, infatti, erano in grado di inibire le varie tappe in vitro del processo angiogenico, quali proliferazione e migrazione cellulare e formazione di strutture simil-capillari su Matrigel, anche in presenza di citochine proangiogeniche esogene, e l’angiogenesi in vivo, in misura maggiore rispetto ai composti di riferimento. Gli agenti anti-mitotici sono una classe di composti utilizzati in terapia antitumorale per l’elevata attività antiproliferativa. Un esempio di sostanze attive in questo senso sono i flavoni, composti polifenolici presenti in natura in grado di inibire la polimerizzazione della tubulina, componente base dei microtubuli. Interferendo sulla dinamica di assemblaggio-disassemblaggio degli α,β-eterodimeri di tubulina, inducono la morte cellulare senza provocare danni al DNA. Tale meccanismo d’azione è anche alla base dell’attività antiangiogenica, manifestata da alcuni composti di questa classe. I derivati fenil-pirrolochinolinonici presentavano geometria [3,2-f] o geometria [2,3-h] e diversi sostituenti introdotti alla chinolina. La valutazione della loro attività antiangiogenica ha mostrato la capacità di alcuni composti, di entrambe le categorie, di inibire il processo di neovascolarizzazione sia in vitro che in vivo a concentrazioni non citotossiche, e di contrastare gli effetti stimolatori di FGF-2, importante citochina coinvolta nella progressione e angiogenesi tumorale.