Σύνθεση και φαρμακοχημική μελέτη ετεροκυκλικών ενώσεων (χαλκονών και παραγώγων) με πιθανή αντιφλεγμονώδη, αντιοξειδωτική, αντικαρκινική δράση
Authors: Κατσώρη Άννα-Μαρία 
Published: August 2021

Επιδημιολογικές και πειραματικές μελέτες υποστηρίζουν τη λειτουργική σχέση μεταξύ καρκίνου και φλεγμονής. Καταστάσεις χρόνιας φλεγμονής αυξάνουν την πιθανότητα εμφάνισης διαφόρων τύπου καρκίνου αλλά και διάφοροι μεσολαβητές της φλεγμονής είναι παρόντες στο μικροπεριβάλλον πολλών όγκων. Η χρήση μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων μειώνει την πιθανότητα εμφάνισης συγκεκριμένων τύπων καρκίνου. Οι μοριακοί μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για αυτή τη λειτουργική σχέση, δεν έχουν πλήρως διευκρινιστεί, εντούτοις διάφοροι πρωτεϊνικοί παράγοντες φαίνεται να παίζουν ρόλο, μεταξύ των οποίων η λιποξυγονάση (LOX), η αναγωγάση της αλδόζης (ALR2) και ο μεταγραφικός παράγοντας NF-κΒ. Κύριος σκοπός της παρούσας διατριβής αποτελεί η σύνθεση νέων μορίων (και νέων φαρμακοφόρων ομάδων) που να διαθέτουν αντικαρκινική και αντιφλεγμονώδη δράση. Τα τελευταία χρόνια πραγματοποιήθηκε μεγάλη πρόοδος στη σύνθεση πολυλειτουργικών υβριδικών μορίων. Οι χαλκόνες είναι α,β-ακόρεστες κετόνες, πρόδρομες στη βιοσύνθεση των φλαβονοειδών. Στην παρούσα διατριβή συντίθενται υβριδικά μόρια χαλκονών και 4-υδροξυκουμαρίνης (ΜΑD και KAM) μέσω αντίδρασης Michael. Για τον ορθολογικό σχεδιασμό δραστικών μορίων αναστολέων της LOX και για μελέτη της αντικαρκινικής δράσης χρησιμοποιούνται μελέτες πρόσδεσης και 2D-QSAR. Ταυτόχρονα στα πλαίσια σχέσης-δομής δράσης, συντίθενται δις-υποκατεστημένα παραγώγα 4-υδροξυκουμαρίνης (ΝΑ). Οι ενώσεις μελετώνται για την ικανότητά τους να αναστέλλουν τη φυτική λιποξυγονάση και για την αντιπολλαπλασιαστική τους ικανότητα σε τρεις κυτταρικές σειρές. ‘Ολα τα κουμαρινικά παράγωγα εμφανίζουν ήπια αντιπολλαπλασιαστική δράση. Επειδή η 4-υδροξυκουμαρίνη και παρόμοιες ενώσεις αναστέλλουν την ALR2, εφαρμόζουμε προκαταρκτικό έλεγχο δραστικότητας. Η ένωση MAD7 παρουσιάζει την ισχυρότερη ανασταλτική δράση στη LOX ΙC50 7μΜ, αναστέλλοντας την ALR2 σε ποσοστό 22% στα 100μΜ και προκαλώντας τη μεγαλύτερη αναστολή (60%) του οιδήματος από καραγενίνη. Η ένωση MAD1 αναστέλλει τη LOX ΙC50 43μΜ, έχει την ισχυρότερη ανασταλτική δράση στην ALR2 (71% στα 100μΜ) και προκαλεί 56% αναστολή οιδήματος. Τα αποτελέσματα αναστολής εξηγούνται με μελέτες μοριακής πρόσδεσης. Η κουρκουμίνη είναι μια πολυλειτουργική ένωση που λόγω της χαμηλής βιοδιαθεσιμότητάς και διαλυτότητάς της δεν έχει εγκριθεί ως φαρμακευτικό σκεύασμα. Για τη βελτίωση αυτών των ιδιοτήτων έχουν συντεθεί μια σειρά από παράγωγα και ανάλογα. Επειδή η παρουσία ετεροκυκλικών ομάδων έχει βρεθεί να σχετίζεται με ισχυρή αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική δράση συντίθεται μια ομάδα μονοκετονικών αναλόγων κουρκουμίνης, που φέρουν στο μόριο τους ετεροκυκλικές ομάδες (ΒΑΤ) με αλδολική συμπύκνωση της 4-υδροχλωρικής πιπεριδόνης και μιας κατάλληλα υποκατεστημένης αλδεΰδης. Η κουρκουμίνη και ανάλογά της έχουν δείξει ταυτόχρονα την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με τη LOX, την ALR2 και τον NF-κΒ. Τα ανάλογα ΒΑΤ μελετώνται σε πειραματικά πρωτόκολλα in vitro και τα αποτελέσματα εξηγούνται με μελέτες μοριακής πρόσδεσης. Οι ενώσεις BAT1, 3, 8 και 1-ACR διαθέτουν ισχυρή αντιπολλαπλασιαστική δράση, με την ΒΑΤ1-ΑCR με GI50 0.6 μΜ (SF268). H BAT1 είναι ο πιο ισχυρός αναστολέας της LOX και της ALR2 με 37 μΜ και 70.6 % (100μΜ) αντίστοιχα. Τα ανάλογα ΒΑΤ1, 3 (6μΜ) και 8 αναστέλλουν τη μεταγραφική ενεργοποίηση του NF-κΒ με τη BAT3 να εμποδίζει την πρόσδεση του NF-κΒ στο DNA και να καταστέλλει την μεταγραφική ενεργοποίηση των γονιδίων IL-6, ΜCP-1 και Α20. Οι ενώσεις ταυτοποιούνται με φασματοσκοπία, στοιχειακή ανάλυση και χρωματογραφικά. Γενικά η παρουσία της ναφθυλο-ομάδας και στις δύο ομάδες παραγώγων σχετίζεται με ισχυρότερη βιολογική δράση αποτελώντας πιθανόν μέρος της φαρμακοφόρου. Ο αρχικός σχεδιασμός επιβεβαιώνεται από τα πειραματικά αποτελέσματα.