Disseny, síntesi i avaluació biològica de nous compostos potencialment antitumorals per inhibició enzimàtica

Abstract

Aquesta tesis doctoral està enfocada a la investigació de nous agents amb potencial activitat antitumoral, mitjançant la inhibició d'enzims claus per al desenvolupament i la progressió del càncer, com per exemple KRAS. De la mateixa manera, es busca la preparació de compostos que actuïn sobre més d'una diana i de forma selectiva contra les cèl·lules canceroses per tal de millorar l'eficàcia dels furuts tractaments i els seus efectes adversos. S'ha dut a terme la preparació sintètica de tres sèries de compostos; la primera conté en la seva estructura els nuclis de diarilèter i diarilurea. La segona pren com a model el nucli del polifenol natural resveratrol, sobre el qual es fan modificacions estructurals, tant en els fenols com en el doble enllaç mitjançant la fixació de la configuració desitjada. Finalment, la tercera sèrie es basa en la preparació d'anàlegs de la combretastatina A4 mitjançant modificacions en els dos anells aromàtics i la fixació de la seva configuració mitjançant la introducció d'un cicle. Els compostos s'han preparat utilitzant reaccions clàssiques de química orgànica i posteriorment purificats mitjançant tècniques de separació (cromatografia o recristal·lització) i s'ha dut a terme l'elucidació estructural corresponent. Finalment, s'ha realitzat l'avaluació biològica d'un dels compostos preparats, així com també d'altres caps de sèrie del nostre grup de treball, utilitzant assajos in vitro de viabilitat cel·lular en cèl·lules HT29 de càncer de colon mitjançant la tècnica del MTT. Per tal d'estudiar l'activitat antiproliferativa dels compostos en models in vitro representatius de l'ambient tumoral, s'han utilitzat cultius monocapa en condicions de normòxia i hipòxia, així com també models 3D com els esferoids.

This PhD is focused on the discovery of new compounds with potential antitumour activity, through the inhibition of enzymes that are essential in cancer development and progression, like KRAS. At the same time, compounds that exert their activity upon more than one target and selectively in cancer cells are of interest in order to improve treatment efficacy and diminish its side effects. Synthetic preparation of three new series of compounds has been carried out; the first one contains the core of a diarylether and diarylurea. The second takes as a model the scaffold from the natural polyphenol resveratrol, in which structural modifications are done in the phenol moieties and the double bond in order to fix the desired configuration. Finally, the third series is based in the preparation of combretastatin A4 analogues through modification in the two aromatic rings and the fixation of the configuration with the introduction of a cycle. Compounds have been prepared using classical organic chemistry reactions and further purification with separation techniques (chromatography or recrystallization). The consequent structural elucidation has also been performed. Finally, part of the biological evaluation of one of the compounds prepared, as well as other important leads from our group, has been carried out using in vitro assays based on cellular viability in colon cancer HT29 cells using the MTT technique. In order to study the antiproliferative activity of the different compounds in representative models of the tumour environment, monolayer cell cultures have been employed under normoxic and hypoxic conditions as well as 3D models like spheroids.