Research Day 28 Febbraio 2014

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1 σ 2 Receptors Ligands for PET Diagnosis and Poten6al Treatment of Tumors Carmen Abate Research Day 28 Febbraio 2014 Dipar5mento di Farmacia - Scienze del Farmaco Università degli Studi di Bari, ALDO MORO

2 I Recettori Sigma (σ) I recettori σ sono siti di legame EDOCELLULARI, differenti da ogni altra proteina nota. I due sottotipi recettoriali, σ 1 e σ 2, sono distribuiti nel SC ed in molti tessuti periferici. Il recettore σ 1 è stato clonato: -223 amino acidi (25 kda); -due domini transmembrana su ER -compartimentalizzazione del Colesterolo ed i flussi di Ca 2+

3 Sottotipo σ 2 Il recettore σ 2 non è stato ancora clonato. Studi di fotoaffinità rivelano una proteina di KDa. Proposte su identità del σ 2 : -Proteina Istonica/associata agli istoni. -PGRMC1 (progesterone receptor membrane component 1).

4 Sottotipo σ 2 Il recettore σ 2 non è stato ancora clonato e studi di fotoaffinità rivelano una proteina di KDa. Proposte sull identità del σ 2 : -Proteina Istonica/associata agli istoni -PGRMC1 (progesterone receptor membrane component 1) Ø Recettori σ 2 sono sovra-espressi in numerose linee cellulari tumorali Ø Agonisti σ 2 inibiscono la proliferazione cellulare attraverso meccanismi che coinvolgono: APOPTOSI, Ca 2+ intracellulare, autofagia

5 Sottotipo σ 2 Il recettore σ 2 non è stato ancora clonato e studi di fotoaffinità rivelano una proteina di KDa. Proposte sull identità del σ 2 : -Proteina Istonica/associata agli istoni -PGRMC1 (progesterone receptor membrane component 1) Ø Recettori σ 2 sono sovra-espressi in numerose linee celulari tumorali Ø Agonisti σ 2 inibiscono la proliferazione cellulare attraverso meccanismi che coinvolgono: APOPTOSI, Ca 2+ intracellulare, autofagia. Ligandi σ 2 sono potenzialmente utili per la DIAGOSI e la CURA di patologie oncologiche!

6 Sviluppo di ligandi σ 2 : Background (CH 2 ) 3 R3 R1 [Berardi et al. J. Med. Chem. 1996, 39, ] R2 R1 = H or OMe, R2 = H or OMe R3 = H, CH 2 Ph, 2-THP, Cyclohexyl K i (nm) σ 1 σ 2 5-HT 1A 5-HT 3 D 2 (±)-PB > OMe [Berardi et al. J. Med. Chem. 1996, 39, ; Berardi et al. Med. Chem. Res. 2000, 10, ]

7 Sviluppo di ligandi σ 2 : Background Modificazioni strutturali di PB28 Ø K i (nm) σ 1 σ 2 5-HT 1A 5-HT 3 D 2 (±)-PB > OMe [Berardi et al. J. Med. Chem. 1996, 39, ; Berardi et al. Med. Chem. Res. 2000, 10, ] R OMe R = Me, n-pr, i-penthyl, phenyl, benzyl, 1-naphthyl [Berardi et al. Med. Chem. Res. 2000, 10, ]

8 Sviluppo di ligandi σ 2 basati su PB28 Modificazioni strutturali di PB28 Ø K i (nm) σ 1 σ 2 5-HT 1A 5-HT 3 D 2 (±)-PB > OMe [Berardi et al. J. Med. Chem. 1996, 39, ; Berardi et al. Med. Chem. Res. 2000, 10, ] (CH 2 ) n R R = H, -OMe, -OH n = 0-6 [Berardi et al. J. Med. Chem. 2004, 47, ]

9 Studi sul PB28 PB28 mostrava ancora il MIGLIOR profilo σ 2. Ø Caratterizzazione Approfondita Ø ATTIVITA antiproliferativa e citotossica determinata in numerose linee cellulari tumorali (C6 glioma, SK--SH neuroblastoma, PC3 prostate, breast MCF etc). Ø ATTIVITA antitumorale in modelli animali tumorali Ø Pathways attivati Ø Riduzione dell espressione di P-gp in MCF7/ADR, ed effetto sinergistico con antitumorali classici. [Colabufo et al., aunyn-schmiedeberg s Arch. Pharm. 2003, 368, ]

10 Sviluppo di ligandi σ 2 : derivati di PB28 Sonde fluorescenti per lo studio del recettore σ 2 O-LIKER- Studi di localizzazione via microscopia confocale [Abate et al., J. Med. Chem. 2011, 54, ]

11 Sviluppo di ligandi σ 2 : derivati di PB28 Sonde fluorescenti per lo studio del recettore σ 2 O-LIKER- Studi di Flow Cytometry Curva di Binding con spiazzamento del fluoligando % of displacement of F log [PB28] M

12 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 LIMITI di PB28: Ø Bassa selettività σ 2 /σ 1 Ø Scarsi risultati di visualizzazione via analisi PET in vivo Ø Scarsa attività antitumorale in vivo

13 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Benzammidi [Abate et al., Eur. J. Med. Chem. 2011, 46, ]

14 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Isochinolinoni

15 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Isochinolinoni con eccellenti selettività σ 2 vs σ 1

16 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Isochinolinoni per lo studio via PET Composti privi di attività antiproliferativa!!

17 Isochinolinoni per lo studio via PET Composti privi di attività antiproliferativa!! 18 F Scarso accumulo nel SC di topo. Da investigare su tumori periferici. [Abate et al., Eur. J. Med. Chem. 2013, 69, ]

18 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Sulla base di agonisti σ 2 (attività antiproliferativa) riportati in letteratura: -Composti ad attività antiproliferativa; -Alcuni esercitano Collateral sensitivity : maggiore effetto nelle cellule farmaco-resistenti.

19 Sviluppo di ligandi σ 2 : non derivati di PB28 Affinità (K i ) σ 1 σ 2 ~2000 nm ~1 nm F408 Ligandi σ 2 con Collateral Sensitivity F397 % of cell proliferation MCF7 MCF7adr 0 10µM 30µM 10µM 30µM siramesine 1 F [iso et al., Chem. Med. Chem. 2013, 8, ]

20 Interazione di ligandi σ 2 con P-gp e Collateral Sensitivity Effetto causato da ligandi σ 2 / substrati di P-gp

21 Conclusioni e la ricerca continua..