SINTESI DI NUOVI LIGANDI DEI RECETTORI SEROTONINERGICI E VALUTAZIONE DELL'ATTIVITà€ ANTITUMORALE

La serotonina àƒ¨ un neurotrasmettitore coinvolto in diverse funzioni fisiologiche e fisiopatologiche. Alle molteplici funzioni biologiche mediate da questo neurotrasmettitore, si àƒ¨ aggiunta di recente la modulazione della proliferazione di alcuni tumori, tra cui il carcinoma prostatico. Infatti, un numero crescente di dati suggerisce un ruolo mitogenico dei neuropeptidi nelle patologie prostatiche ed àƒ¨ ben noto che le cellule neuroendocrine (NE), che caratterizzano i tessuti prostatici, siano essi sani che maligni, possono sintetizzare, conservare e rilasciare fattori di crescita, inclusi neuropeptidi ed ammine biogene come la serotonina (5HT). Un aumento del numero delle cellule neuroendocrine àƒ¨ correlato a fattori sia genetici che epigenetici. Non àƒ¨ completamente noto, inoltre, se un aumento del fenotipo di cellule neuroendocrine contribuisca o meno allࢠaccrescimento tumorale. Comunque, un aumento dei prodotti di secrezione delle cellule NE, inclusa la serotonina, àƒ¨ considerato correlato allࢠaccrescimento tumorale indipendente dagli androgeni. Infatti i sottotipi recettoriali serotoninergici 5HT1, 5HT2 e 5HT4 sono stati identificati nelle linee cellulari del carcinoma prostatico; la loro stimolazione àƒ¨ correlata ad unࢠattivitàƒ di promozione della crescita ed essi possono essere funzionalmente correlati agli oncogeni. Partendo da queste considerazioni, studi dettagliati dei dati presenti in letteratura e relazioni struttura-attivitàƒ , hanno indirizzato alla progettazione di nuove serie di ligandi serotoninergici caratterizzati dalla presenza di un nucleo 4-fenil-piperazinico, opportunamente sostituito, supportato da vari scaffold eterociclici. Queste caratteristiche strutturali soddisfano le proprietàƒ chimico-fisiche favorevoli ad unࢠinterazione recettoriale particolarmente selettiva verso i recettori 5HT1A . Il progetto di dottorato si àƒ¨, quindi, articolato nel modo seguente: 1) Sintesi dei ligandi progettati: le sintesi sono state condotte sia mediante metodi convenzionali, sia mediante irraggiamento a microonde, utilizzando un reattore specificamente progettato per la sintesi organica, che ha consentito lࢠottenimento di rese piàƒ¹ elevate ed una significativa riduzione dei tempi di reazione; i prodotti finali sono stati purificati ed analizzati mediante RP- HPLC e caratterizzati mediante H1-NMR, C13-NMR ed ESI-MS. 2) Tutti i composti sintetizzati sono stati sottoposti a saggi di binding recettoriali, utilizzando gli opportuni radioligandi dei vari sottotipi recettoriali della serotonina. I composti piàƒ¹ interessanti dal punto di vista dellࢠaffinitàƒ (nM) e della selettivitàƒ sono stati ulteriormente valutati sul sistema adrenergico (?-1 e ?-2) e dopaminergico (D1 e D2). La selettivitàƒ recettoriale àƒ¨ stata inoltre modulata dallࢠintroduzione di opportuni sostituenti sui nuclei piperazinici. 3) I composti che hanno mostrato la migliore affinitàƒ e selettivitàƒ recettoriale, sono stati, quindi, valutati mediante saggi in vitro per la loro attivitàƒ antitumorale sulle cellule cancerose prostatiche. I risultati farmacologici ottenuti hanno mostrato una promettente attivitàƒ antiproliferativa di alcuni dei composti sintetizzati. Lࢠelevata affinitàƒ e selettivitàƒ di binding nei confronti dei recettori serotoninergici 5-HT1A mostrata dai nuovi ligandi serotoninergici sintetizzati conferma lࢠipotesi del coinvolgimento di tale popolazione recettoriale nella crescita e nella progressione del carcinoma prostatico, delineando seppur in maniera preliminare il meccanismo dellࢠattivitàƒ antiproliferativa dei composti sintetizzati. Interessante risulta, inoltre, lࢠattivitàƒ antiproliferativa di alcuni dei derivati, per i quali, diversamente da tutti gli altri derivati considerati, i valori di binding verso i recettori serotoninergici mostrano un significativo spostamento dei valori di affinitàƒ verso i recettori serotoninergici 5-HT2A. Alla luce del coinvolgimento di tale recettore anche nella crescita e progressione del carcinoma alla mammella, i dati ottenuti risultano particolarmente interessanti e hanno spinto ad approfondire lo studio dellࢠattivitàƒ antiproliferativa relativamente ai composti piàƒ¹ attivi, analizzando la loro capacitàƒ di indurre apoptosi o di perturbare il ciclo cellulare. Sono stati inoltre studiati i possibili pathways coinvolti nellࢠattivitàƒ antiproliferativa di tali composti. Inoltre, àƒ¨ possibile affermare che, in particolare, due di tutti i nuovi ligandi serotoninergici sintetizzati, ovvero quelli a nucleo benzotriazinonico distanziati da una catena metilenica a due e a tre atomi di carbonio da un residuo naftil-piperazinico, risultino avere il migliore profilo affinitàƒ /attivitàƒ antiproliferativa; tali composti, alla luce del loro meccanismo dࢠazione, che a livello molecolare àƒ¨ stato dimostrato coinvolgere lࢠinibizione dellࢠattivitàƒ della proteina chinasi B ( AKT), possono essere quindi considerati dei nuovi lead compounds per lo sviluppo di nuovi ligandi serotoninergici ad attivitàƒ antitumorale. Infine, lࢠuso, per questo studio, della linea cellulare PC3, caratterizzata da una indipendenza dagli androgeni per la crescita, rappresenta sicuramente un buon modello di studio al fine di identificare nuove molecole capaci di inibire il segnale mediato dalla serotonina come promettente strategia terapeutica per il trattamento dei tumori prostatici avanzati.