SÍNTESIS DE NUEVOS COMPUESTOS CON POTENCIALES PROPIEDADES ANTITUMORALES

Ciarlantini, M.;1 Garcia, L.C.;1 Gandolfi Donadío, L.;1 Cardama, G.;2 Lorenzano Menna, P.; 2 Gonzalez,
N.;2 Alonso, D. F.;2 Gomez, D. E.;2 Defelipe, L.;3 Turjanski, A.G.;3 Blumberg, P.M.;4 Comin, M.J. 1
1 INTI Química, 2Universidad Nacional de Quilmes, 3FCEyN-UBA, 4National Cancer Institute
EEUU
jcomin@inti.gob.ar


OBJETIVO
Objetivos generales: Avanzar en el
entendimiento de los procesos moleculares
involucrados en el desarrollo y progresión de
diferentes tipos de cáncer y en generar nuevos
candidatos a drogas.
Este objetivo se aborda a través del diseño y
la síntesis de moléculas capaces de
interaccionar selectivamente con blancos
moleculares seleccionados. Se desarrollaron
dos líneas de trabajo diferenciadas. Ambos
proyectos se relacionan en que los blancos
moleculares son proteínas involucradas en vías
de señalización intracelular que conducen a la
generación de respuestas celulares a estímulos
externos mediante la regulación de procesos
como la diferenciación, proliferación, migración
y apoptosis, los cuales suelen estar
descontrolados en tejidos cancerosos.

Objetivos específicos:
 Mostrar los avances en el diseño y síntesis
de agonistas del dominio C1. En particular
nuevos DAG-Lactonas análogos del ligando
endógeno diacilglicerol (DAG).
 Diseño, síntesis y evaluación biológica de
compuestos análogos a líderes descriptos en
trabajos precedentes, que presenten actividad
como inhibidores de Rac1.

DESCRIPCIÓN
En los últimos años, el avance del
conocimiento sobre los determinantes
moleculares del comportamiento tumoral
produjo un cambio de paradigma en el proceso
de descubrimiento de agentes antineoplásicos,
lo que llevó a la identificación de nuevas
terapias para combatir el cáncer. El nuevo
“paradigma molecular” se focaliza en blancos
que sostienen el comportamiento aberrante de
las células cancerosas dando lugar a atributos
comunes en distintos tipos de cáncer que son
cruciales para el establecimiento del fenotipo
de los tejidos tumorales: proliferación en
ausencia de estímulos externos, replicación
indefinida y ausencia de mecanismos de
apoptosis, formación de nuevos vasos
sanguíneos, y habilidad para invadir tejidos
vecinos entre otros.
El trabajo se lleva a cabo de manera
multidisciplinaria en colaboración con grupos
de especialistas en el estudio de procesos
celulares relacionados con el desarrollo de
cáncer y previendo todas las etapas necesarias
para el desarrollo de un nuevo fármaco
(descubrimiento, ensayos pre-clínicos, clínicos
y comercialización).
En el laboratorio de síntesis orgánica del INTI
sintetizamos moléculas originales, diseñadas
para interaccionar con los blancos moleculares.
Se desarrollan caminos sintéticos nuevos y las
estructuras se confirman con técnicas como la
resonancia magnética nuclear, espectrometría
de masa y análisis elemental. Las rutas de
síntesis se diseñan teniendo en cuenta el
material de partida comercialmente asequible y
buscando la máxima eficiencia del proceso.

Elección del blanco molecular: RasGRP es un
blanco molecular validado en cáncer de
próstata, melanoma y linfoma (Stone, 2011).
Rac1 es una proteína que se encuentra
sobreexpresada e hiperactivada en tumores
(mama, colon-rectal, gástricos, testiculares,
pulmonares y cerebrales) lo que también la
valida como blanco molecular (Fritz & Kaina,
2006).

Diseño de compuestos: En trabajos anteriores
presentamos el diseño y la síntesis de
análogos con actividad frente a los blancos
moleculares (Cardama et al., 2014). En el caso
de RasGRP la estrategia fue imitar al sustrato
natural de estas proteínas, el diacilglicerol
(DAG), usando ¨DAG-lactonas¨ como análogos
de estructura rígida y de mayor afinidad por su
receptor.
Los inhibidores del Rac1 se diseñaron a partir
de un compuesto líder (ZINC69391), hallado
por “screening virtual” (técnica computacional
que busca en bibliotecas de compuestos
conocidos aquellos capaces de interaccionar
con la proteína blanco). De un primer set de
análogos sintetizados surgió 1A-116 como
candidato promisorio con una potencia diez
veces mayor que el líder (fig. 1a). Por
simulación computacional se vio que ciertos
análogos podrían interactuar con Rac1 con una
mayor efectividad que 1A-116 (fig. 1b).
En éste trabajo presentamos la síntesis de
nuevos análogos para ser testeados frente a
los blancos moleculares seleccionados.

RESULTADOS
La síntesis de las DAG-lactonas unidas a
grupos aromáticos y alquílicos con distintos
grados de ramificación y manteniendo en el
sustituyente acilo al grupo indol (figura 2), se
representa en la figura 3. Los análogos de 1A-
116 fueron sintetizados a partir de la tiourea
benzoilada 3 que reaccionó con las
correspondientes anilinas, empleando EDCI
como agente acoplante. Luego de ser tratado
en condiciones básicas, el intermediario
protegido 4 condujo a los compuestos
deseados (fig. 3).
La figura 5 muestra los resultados obtenidos en
los ensayos de proliferación celular de los
análogos de 1A-116 sintetizados y la
concentración inhibitoria 50 (IC50) del derivado
1D-57 que presentó una potencia algo superior
a 1A-116.

CONCLUSIONES
• Los nuevos compuestos diseñados como
activantes de RasGRP se están evaluando en
cuanto a potencia y selectividad.
• 5 análogos de 1A-116 sintetizados
presentaron una actividad promisoria en
ensayos in vitro en células. Estos compuestos
son útiles como alternativa a 1A-116 en el
desarrollo de un agente quimioterapéutico
donde deben optimizarse las propiedades de
absorción, distribución, toxicidad y
metabolismo. Los estudios computacionales
predijeron que los análogos con grupos
sulfonamidas tendrían una mayor efectividad
que 1A-116 pero otros factores pueden estar
influenciando la actividad celular ya que no se
observó un aumento significativo de la
inhibición de la proliferación.































BIBLIOGRAFÍA
-Fritz, G., & Kaina, B. (2006). Rho GTPases: Promising
cellular targets for novel anticancer drugs. Current Cancer
Drug Targets, 6(1), 1–14.
-Stone, J. C. (2011). Regulation and function of the rasGRP
family of ras activators in blood cells. Genes and Cancer,
2(3),320–334.
-Cardama, G.; Gonzalez, N.; Ciarlantini, M.; Gandolfi
Donadío, L.; Comin, M.J.; Alonso, D. F.; Lorenzano Menna,
P.; Gomez, D. E. (2014). Proapoptotic and antiinvasive
activity of Rac1 small molecule inhibitors on malignant
glioma cells. OncoTargets and Therapy, 7, 2021-2033.
Figura 4: Síntesis de análogos de ZINC69391.
Figura 5: Ensayos biológicos sobre células F3II de los
análogos sintetizados.
Figura 3: Estrategia sintética general de DAG-lactonas.
Figura 2: DAG-lactonas sintetizadas.



Figura 1: a) Optimización del líder ZINC69391 al análogo
1A-116 con potencia un orden de magnitud mayor.
b) Modelado computacional de la interacción entre análogo
de 1A-116 y el sitio de activación de Rac1. El grupo
sulfonamido contribuye con dos puentes hidrógeno extra.
A
B