Riassunto analitico
I recettori sigma sono una classe di recettori ampiamente studiata per le funzioni ad essi attribuite nel sistema nervoso centrale, endocrino, motorio ed immunitario. Sono stati identificati due sottotipi recettoriali: sigma-1 e sigma-2. Agonisti sigma-1 hanno mostrato effetti neuroprotettivi e antidepressivi, mentre gli antagonisti hanno mostrato attività antiproliferativa, antiangiogenica e modulatoria dell’analgesia da oppioidi. Agonisti sigma-2 sono presenti in studi clinici per il trattamento del morbo di Alzheimer e della schizofrenia e diversi ligandi sigma-2 radiomarcati si trovano in fase clinica I per il loro utilizzo nella diagnosi di tumori come quello al seno (imaging mediante PET). E’ noto, inoltre, come il recettore sigma-2 sia un importante biomarker della proliferazione tumorale. Sebbene l’esistenza di questo recettore sia nota da oltre 25 anni, l’identificazione del gene che codifica per questa proteina è stata riportata in letteratura solamente l’anno scorso, azzerando definitivamente l’ipotesi di una sua identità con il PGRMC1 (componente 1 del recettore di membrana per il progesterone) e rivelando, invece, la sua corrispondenza con la sequenza genica del TMEM97, una proteina di membrana, endoplasmic reticulum (ER)-resident, coinvolta nell’eziopatogenesi del cancro e binding partner della proteina NPC1 la cui assenza provoca la malattia di Niemann-Pick di tipo C1, un disordine fatale dell’immagazzinamento lisosomiale di colesterolo.
Il mio progetto di tesi sperimentale prosegue un ampio studio di SAR (Structure Activity Relationships) su ligandi sigma intrapreso da più di una decina d’anni dal gruppo di ricerca del Prof. Livio Brasili. Nell’ambito di questo studio il BS 148 è risultato fra i composti di maggior interesse in quanto dotato di una certa selettività nei confronti del recettore sigma-2. Allo scopo, quindi, di ottenere ligandi sempre più affini e selettivi per questo sottotipo, si è deciso di mantenere inalterato il nucleo 1,4-ditiaspiro[4.5]decanico del BS 148 e di sostituire la 4-benzilpiperidina con un anello pirrolidinico, esplorando la posizione del benzile sia in 2 che in 3. La presenza, in questo caso, di un secondo centro chirale ha reso necessaria la separazione dei due isomeri delle due coppie diasteromeriche finali ottenute. Secondariamente, il gruppo benzilico di un interessante analogo piperazinico del BS 148 (BS 146: sigma-1 antagonist profile), è stato sostituito dai nuclei cicloesilmetilico e cicloesilico (il sostituente 1-cicloesilpiperazinico è riportato aumentare l’affinità per entrambi i sottotipi recettoriali). Infine, la 4-benzilpiperidina è stata sostituita dalla 3,4-diidroisochinolina 6,7-dimetossi sostituita, porzione basica presente in composti sigma-2 altamente selettivi recentemente riportati in letteratura. Ho poi concluso il mio lavoro sperimentale in seguito ai risultati preliminari ottenuti con BS 148 e da poco pubblicati dal gruppo di ricerca di cui ho fatto parte. Dai test condotti nel reparto di Dermatologia del Policlinico di Modena emerge che questo composto è in grado di produrre una significativa riduzione della vitalità cellulare nei riguardi della sola linea metastatica di melanoma umano (SK-mel 2) e, parallelamente, non dà alcun effetto tossico sui melanociti sani. Sono stato perciò incaricato di sintetizzare lo stesso prodotto derivatizzato con una sonda fluorescente per future analisi attraverso la microscopia confocale, utili a rilevare la localizzazione del composto ed eventualmente la presenza di recettori sigma-2 in diverse linee cellulari di tumori oltre il melanoma. La caratterizzazione strutturale di tutti gli intermedi e dei prodotti finali ottenuti è stata effettuata mediante analisi NMR (Nuclear Magnetic Resonance) e di Massa (LC-MS) eseguite personalmente presso il C.I.G.S. (Centro Interdipartimentale Grandi Strumenti) di UNIMORE.
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