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Novel targeted triazene derivatives against metastatic melanoma
Publication . Peña, Keisly Coromoto da Costa; Francisco, Ana Paula Gameiro; Mendes, Maria Eduarda Romãozinho de Almeida Esteves
O cancro é uma doença multifatorial que afeta os seres humanos em todo o mundo com taxas de incidência crescentes ao longo dos anos. O melanoma é um tipo de cancro de pele causado pelo crescimento descontrolado de melanócitos. Em condições saudáveis, os melanócitos produzem melanina, pigmento responsável pela cor da pele e proteção dos efeitos do sol. No entanto, a exposição elevada à radiação solar ultravioleta (UV), alguns fatores genéticos como os genes responsáveis pela cor da pele, cabelo, cor dos olhos e outros podem levar a um crescimento descontrolado dos melanócitos. Neste tipo de cancro, a tirosinase, uma proteína envolvida na produção de melanina, encontra-se sobreexpressa nas células de melanoma. Este facto torna esta enzima um alvo de interesse no desenvolvimento de novos fármacos para melanoma metastático.
Embora o melanoma seja um dos cancros de pele menos comuns, é muito mais agressivo do que os outros cancros de pele uma vez que pode metastizar facilmente para os gânglios linfáticos, pulmões, fígado, cérebro e ossos.
Atualmente, o melanoma metastático é tratado através de diferentes estratégias tais como terapia molecular direcionada, quimioterapia, e terapia combinada. No entanto, os efeitos secundários e o eventual desenvolvimento de resistência levaram à procura de novas estratégias, tais como os compostos híbridos.
A hibridação molecular é uma das estratégias mais recentes e promissoras no desenvolvimento de novos compostos anticancerígenos. Os compostos híbridos são formados através da combinação de duas ou mais moléculas ou farmacóforos numa única molécula. Este tipo de compostos permite melhorar a potência e diminuir os efeitos secundários quando comparados com os seus compostos originais, testados individualmente ou em terapia combinada.
Nesta dissertação procedeu-se à síntese e estudo das moléculas híbridas 57 e 62a-e. Estes compostos híbridos são formados pela união de duas moléculas de interesse: o 4-(2-hidroxietiltio)fenol que é um agente melanocitotóxico que atua como substrato da tirosinase e os monometiltriazenos, agentes alquilantes do DNA. Os triazenos são uma classe de compostos com interesse farmacológico sendo a dacarbazina e o temozolomide fármacos usados atualmente no tratamento de melanoma metastático e glioma.
A síntese dos híbridos foi realizada por acoplamento entre o 4-(2-hidroxietiltio)fenol e os carbamatos intermédios derivados de triazenos 59. Neste trabalho, o composto 4-(2-hidroxietiltio)fenol e os carbamatos de triazenos intermédios 59 foram sintetizados satisfatoriamente e caracterizados através de RMN. A partir do mesmo processo de síntese foram obtidos dois tipos de híbridos: O híbrido 57 resultou da ligação entre o carbamato intermediário 59 e o OH alquilico do 4-(2-hidroxietiltio)fenol, enquanto os híbridos 62a-e resultaram da ligação entre os carbamatos intermediários 59 e o fenol do 4-(2-hidroxietiltio)fenol. Todos os híbridos, excepto o 62e, foram obtidos com rendimentos superiores a 50%.
A estabilidade dos híbridos 57 e 62a,d foi estudada em solução tampão fosfato salina (PBS) e em plasma humano (80% v/v) a 37°C. A reação foi monitorizada por HPLC. Nas condições de estudo em PBS, o híbrido 57 mostrou maior estabilidade do que os híbridos 62a,d com tempo de semi-vida de 4,78 dias. Os compostos 62a,d tiveram tempos de semi-vida de 42 horas e 32 horas, respetivamente.
Em plasma humano, o híbrido 57 teve um t1/2 de 6,9 horas enquanto os híbridos 62a,d tiveram um t1/2 de 8,37 minutos e 18,78 minutos respectivamente. Estes resultados indicam que o híbrido 57 é muito menos suscetível à degradação por enzimas plasmáticas do que os híbridos 62a,d. Tendo então maior probabilidade de atingir os melanócitos sem sofrer degradação. Todos os compostos foram mais estáveis em PBS do que em plasma humano.
A capacidade dos híbridos 57 e 62a,d de atuarem como substrato de tirosinase também foi avaliada. Para este ensaio usou-se 100U/mL de tirosinase de cogumelo. Os resultados mostraram que o composto 57 é um excelente substrato para tirosinase apresentando um tempo de sem-vida de 1,53 minutos. A análise por HPLC permitiu observar o aparecimento de um pico correspondente à orto-quinona confirmada por espectrometria de massa. A orto-quinona é uma molécula produzida pela hidroxilação e posterior oxidação de monofenois na presença de tirosinase.
No caso dos híbridos 62a,d não se observou diminuição significativa da concentração dos mesmos quando estiveram em contato com a tirosinase e também não foi possível observar o aparecimento da orto-quinona, assim, os híbridos 62a,d mostraram não ser substratos da enzima e confirmaram a necessidade de ter disponível o hidroxilo do grupo fenol para interagir com a tirosinase.
As propriedades moleculares de todos os híbridos foram calculadas teoricamente. Os híbridos 57 e 62a-e mostraram estar de acordo com as regras de Lipinski com os respetivos pesos moleculares inferiores a 500g/mol, log P ≤5, menos de 5 átomos doadores de ligações de hidrogénio e menos de 10 átomos aceitadores de ligações hidrogénio. Além disso, todos tiveram um log P maior do que 2 pelo qual entende-se que os híbridos estudados têm carater hidrofóbico.
A atividade biológica dos híbridos 57 e 62a,d foi avaliada em duas linhas celulares de melanoma, uma de melanoma murino (B16F10) e outra de melanoma humano (A375) e numa linha de queratinócitos normais (HaCat). O ensaio foi realizado através do método MTT que quantifica a viabilidade celular. Os compostos 62a-c mostraram ser citotóxicos para a linha B16F10 com IC50 entre 61 e 74µM, sendo mais citotóxicos que o temozolamide (usado nos ensaios como controlo positivo). Estes resultados demostram que os compostos híbridos são promissores para o tratamento do melanoma metastático.
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Entidade financiadora
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Programa de financiamento
Concurso para Financiamento de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2020
Número da atribuição
PTDC/QUI-QIN/0586/2020