17β-HSD5 e 17β-HSD7: due potenziali bersagli terapeutici per il trattamento di tumori ormone-sensibili

17β-HSD5 e 17β-HSD7 sono due enzimi umani appartenenti alla superfamiglia delle deidrogenasi/ reduttasi a corta catena (SDRs). Tra i loro prodotti di reazione si annoverano ormoni steroidei sessuali: 17β-HSD5 è coinvolta nella produzione degli androgeni testosterone e diidrotestosterone (DHT), mentre 17β-HSD7 riduce l’estrone al derivato attivo estradiolo. Queste attività contribuiscono alla proliferazione di tessuti tumorali ormone-sensibili dove, in effetti, le due proteine risultano sovraespresse. In particolare è stato evidenziato il ruolo di 17β-HSD5 nel carcinoma prostatico resistente alla castrazione (CRPC) e il ruolo di 17β-HSD7 nel tumore alla mammella positivo ai recettori per gli estrogeni (ER+) e nel tumore delle ovaie. Nella prima parte di questo lavoro di ricerca è stata valutata l’attività di quattro molecole, MeDSYNTH 666, 667, 668, 669, bioisosteri a struttura idrossitriazolica dell’acido flufenamico. Le molecole, sintetizzate dal gruppo di ricerca MeDSYNTH (Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco, Università di Torino), sono state progettate per inibire selettivamente 17β-HSD5 [1]. La loro attività è stata valutata in vitro sull’enzima ricombinante purificato. I composti sono stati testati a quattro concentrazioni, nell’intervallo 0,1-1 µM. Per ognuno di essi è stata calcolata l’IC50: ne risultano attività inibitorie confrontabili, con IC50 comprese nel range 0,21-0,31 µM. Le molecole sono risultate attive anche nell’inibire la proliferazione di cellule tumorali prostatiche. Nella seconda parte di questo lavoro di ricerca sono stati realizzati, mediante mutagenesi sito-specifica, alcuni mutanti dell’enzima 17β-HSD7. Esso presenta, oltre all’attività estrone-reduttasica, anche un’attività zimosterone-reduttasica nel contesto della via biosintetica del colesterolo. Ad oggi non è nota la struttura tridimensionale dell’enzima, perché, trattandosi di una proteina di membrana, risulta scarsamente solubile e difficilmente purificabile. La sua caratterizzazione funzionale-strutturale sarebbe però importante per poter progettare inibitori selettivi per il trattamento di tumori estrogeno-dipendenti. Una strategia per trarre informazioni sulla struttura dell’enzima è progettare mutanti e confrontarne l’efficienza catalitica con la proteina wild type. Sono stati preparati tre mutanti: H186A, Y232A e F253A, progettati sulla base del modello strutturale proposto per 17β-HSD7 costruito sulla struttura cristallografica nota di 17β-HSD1 [2]. Secondo tale modello, l’enzima presenta un solo sito catalitico con due vie d’accesso differenti per i substrati estrone e zimosterone. Gli amminoacidi mutati sono collocati proprio a livello di questi due canali di accesso. Le tre proteine mutate sono state espresse in cellule batteriche. Sono state testate in vitro le attività estrone e zimosterone-reduttasica sull’omogenato batterico esprimente l’enzima wild type o mutato. I risultati indicano che tutti i mutanti progettati sono attivi su entrambi i substrati, suggerendo che gli aminoacidi sostituiti non siano determinanti nell’influenzarne l’accesso al sito attivo.