MICROTUBULE DEPOLYMERIZING COMPOUNDS AS NOVEL POTENTIAL ANTIVASCULAR AGENTS IN CANCER THERAPY

Negli ultimi anni la ricerca biomedica si è interessata principalmente di patologie oncologiche, le quali causano un’elevata incidenza di morte nei Paesi sviluppati. Sebbene siano stati identificati numerosi target molecolari, risulta ancora necessario trovare nuove strategie per migliorare la chemioterapia tradizionale. I tumori crescono in maniera aberrante, e la loro espansione necessita dell’apporto di nuovi vasi sanguigni. Alcuni approcci terapeutici nella lotta contro i tumori prevedono l’utilizzo di farmaci antiangiogenici, tra i quali sono comprese le molecole che legano la tubulina (TBA). Questo studio riguarda la valutazione farmacologica di molecole con struttura simile alla combretastatina (TR-644, TR-764, 3b) che sono in grado di legarsi alla tubulina con alta affinità. E’ stata studiata l’attività di questi composti sul citoscheletro di cellule endoteliali, e su processi legati all’angiogenesi, quali la motilità cellulare o la permeabilità. Essi alterano la struttura dei microtubuli e inducono un’elevata disorganizzazione dei microfilamenti di actina. Tali effetti danneggiano le proteine che costituiscono le adesioni focali o le giunzioni aderenti, compromettendo le vie di segnale di FAK/Src e VE-caderina/β-catenina. È stata valutata l’attività antivascolare anche in modelli in vivo, sulla membrana corioallantoidea di pollo (CAM) e in modelli di allotrapianto tumorale nel topo. I composti testati agiscono in maniera significativa sia riducendo la densità microvascolare, sia inibendo la crescita tumorale. Inoltre, in cellule endoteliali, il composto TR-764 è in grado di contrastare stimoli ipossici, che sono stati descritti come possibili responsabili dell’insorgenza di meccanismi di resistenza del tumore. Questi nuovi TBA vengono quindi proposti come potenziali agenti terapeutici per la monoterapia di tumori altamente vascolarizzati. Oltre a derivati della combretastatina è stato studiato un altro sottotipo di TBA non tossici, le noscapine. Una serie di derivati della noscapina è stata sintetizzata ed è stato analizzato il l’effetto antimitotico su linee cellulari tumorali. Questi composti bloccano il ciclo cellulare in fase G2/M, e di conseguenza inducono l’apoptosi, attivando la via mitocondriale. Essi agiscono riorganizzando la struttura radiale dei microtubuli e portano alla formazione di fusi mitotici multipolari. Queste modificazioni stimolano l’insorgenza di danni al DNA, e l’attivazione di caspasi-9 e PARP, effetti già dimostrati per altri derivati della noscapina. Tuttavia in questo studio viene proposto un nuovo metodo molto efficace per la sintesi chimica dei composti (Suzuki cross-coupling). Infine, è stata svolta una valutazione farmacologica di una serie di piccole molecole, con potenziale attività inibitoria della via di segnale di Wnt/β-catenina in una linea cellulare di cancro al colon (HT-29). I composti più attivi inibiscono questa via di segnale, compromettendo l’attività del fattore di trascrizione β-catenina, inibendo i suoi geni target, quali la ciclina D1 e c-myc, e alterando l’attività dei suoi cofattori TCF-1/4. Il trattamento quindi comporta la riduzione della proliferazione cellulare in vitro. Gli effetti di inibizione dell’attività trascrizionale della β-catenina sono stati confermati anche in vivo, tramite saggi reporter di Wnt, in modelli di zebrafish. Gli studi farmacologici riportati in questa tesi possono essere utili per migliorare gli approcci terapeutici per il trattamento di alcuni tumori.