Búsqueda, síntesis y evaluación de nuevos agentes interruptores de la vascularización tumoral

Abstract

Los agentes interruptores de la vascularización tumoral o VDAs constituyen una terapia anticancerosa innovadora y especialmente interesante debido a los problemas de resistencia emergentes y a la falta de eficacia de los tratamientos antineoplásicos actuales. Los VDAs actúan directa y selectivamente sobre el endotelio tumoral, induciendo cambios morfológicos y funcionales que provocan el descenso rápido y dramático del flujo sanguíneo en el seno del tumor, el cual acaba necrosándose. Dentro de los VDAs, los compuestos más estudiados se encuadran dentro del grupo de ligandos del sitio de colchicina en tubulina, previamente estudiados como antimitóticos, que actúan por inhibición de la polimerización de los microtúbulos celulares. La acción antitumoral dual de los VDAs basados en colchicina (antivascular y antimitótico) explica el enorme potencial terapéutico de esta clase de compuestos. Los VDAs que están siendo objeto de investigación clínica presentan notables limitaciones que obstaculizan el desarrollo farmacéutico de los mismos, tales como la baja estabilidad química y/o la limitada solubilidad. Por ello, el objetivo central de esta Tesis ha consistido la búsqueda de nuevos VDAs ligandos del sitio de colchicina de mejor perfil tanto farmacológico como farmacocinético, que solventen los problemas de los compuestos desarrollados hasta el momento. En el Capítulo 1 se ha llevado a cabo la síntesis y optimización de derivados de 6-fenilaminopurinas como análogos estructurales de MPC-6826. La síntesis de las 6-fenilaminopurinas propuestas transcurrió con buenos rendimientos y permitió explorar las posiciones 2, 8 y 9 del anillo de purina, así como introducir distintos sustituyentes tanto en el nitrógeno exocíclico de la posición 6 de la purina como en el anillo aromático. Cinco representantes de esta serie de purinas presentaron una actividad antiproliferativa celular inferior a 10 micromolar tanto en células endoteliales como tumorales. El Capítulo 2 se ha centrado en la síntesis y evaluación de derivados de chalconas con un anillo de dioxolano como sustitutuyente en el anillo aromático A. La síntesis se ha realizado de modo satisfactorio, necesitando en ocasiones la adaptación de los procedimientos descritos para mejorar los rendimientos y/o acortar los tiempos de reacción. La evaluación biológica de estas chalconas en ensayos de proliferación celular ha permitido extraer importantes relaciones de estructura-actividad, destacando la actividad de dos representantes de esta familia que presentaron valores de CI50 en el rango nanomolar, siendo igual o incluso más activos que los compuestos prototipo colchicina o CA-4P. Además, con el compuesto más activo se ha abordado la preparación de profármacos para mejorar su solubilidad. En el tercer capítulo se propuso la identificación de nuevos ligandos del dominio de colchicina en tubulina estructuralmente no relacionados con el resto de ligandos descritos en la bibliografía, empleando las herramientas computacionales de cribado virtual. La metodología utilizada se basó en la comparación de la forma 3D de ligandos conocidos de tubulina, seleccionando al compuesto TN-16 como compuesto de referencia. Uno de los hits virtuales identificados, con un esqueleto central de ciclohexanodiona, mostró actividad antiproliferativa significativa. Para la síntesis de derivados estructurales de este hit, se diseñó una estrategia sintética de 2 a 4 pasos de reacción, que transcurrieron en general con buenos rendimientos. La evaluación antiproliferativa de la batería de compuestos sintetizados, permitió establecer relaciones estructura-actividad, y obtener compuestos con actividades en el rango submicromolar, dos órdenes de magnitud más potentes que el hit identificado y tan sólo diez veces menos potentes que los compuestos de referencia colchicina o CA-4P. Las modificaciones estructurales llevadas a cabo han permitido además mejorar la estabilidad metabólica del hit inicial.