Sintesi di nuovi derivati pirazolici inibitori dell'enzima Pin1 con potenziale attività antitumorale

Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase (Pin1), a PPlase enzyme with fundamental role in cell cycle [2], in recent years has become an interesting therapeutic target in many disease pathogenesis. Particularly it is demonstrated to be overexpressed in several types of human cancer. The majority of Pin1 inhibitors discovered, still have limitations for clinical applications. Nowdays, the one who reflects the best requirements is ATRA (All-trans retinoic acid), since it is the first-line treatment drug for Acute promyelocytic leukaemia (APL) [29]. Medsynth group is involved in a research project that already identified one of the most potent and advanced Pin1 inhibitor (KPT 6566)[37]. Recently, during a hit identification, a series of compounds from Medsynth library were outlined through an enzymatic screening assay performed by Prof. Giannino Del Sal and co-workers at University of Trieste. The identified hits comprise a series of pyrazole derivates and were subsequently submitted to a Pplase activity assay to test their potency towards Pin1 inhibition. Among them, compounds 1 and 10 have reported the best results (Figure 0). In this Master Thesis the design and synthesis of new 1-Methyl-1H-pyrazole-4-carboxylic acid derivatives is presented, as a result of a structural modulation in order to enhance both of their potency and metabolic stability. In particular, since metabolism of compound 1 by liver enzymes lead to the hydroxylation of the byphenyl moiety, an optimization of the compound 1 is proposed, where one or more Fluorine atoms substitute the byphenyl group (compounds 11-14) to ameliorate metabolic stability. Furthermore, a modulation of compound 10 is proposed: firstly, employing bioisosterism strategy, the analogue 15 was designed, since the tert-butyl and SF5 moiety are considered isosteric group; secondly, compound 16 was designed by adding a lipophilic moiety similar to the one present in the known ATRA Pin1’s inhibitor. In this thesis the synthesis of the new Pin1 inhibitors is described. Evaluation of activity towards Pplase activity of Pin1 is ongoning.

La peptidil-prolil cis-trans isomerasi (Pin1), un enzima PPlasi con ruolo fondamentale nel ciclo cellulare [2], negli ultimi anni è diventato un interessante target terapeutico nel caso di molte patologie. In particolare, risulta essere over-espresso in diversi tipi di cancro umano. La maggior parte degli inibitori di Pin1 ad ora scoperti ha ancora limitazioni in termini di applicazioni cliniche; colui che riflette i migliori requisiti è ATRA (All-trans retinoic acid), poiché farmaco utilizzato in prima linea per il trattamento della leucemia promielocitica acuta (APL) [29]. Attualmente il gruppo Medsynth è coinvolto in un progetto di ricerca che ha già identificato uno dei più potenti e avanzati inibitori Pin1 (KPT 6566)[37]. Recentemente, durante la ricerca di un hit, una serie di composti della libreria Medsynth sono stati rivelati attraverso un test di screening enzimatico eseguito dal Prof. Giannino Del Sal e collaboratori dell'Università di Trieste. I risultati identificati comprendono una serie di derivati pirazolici e sono stati successivamente sottoposti a un test di attività enzimatica (Pplasi) per testare la loro potenza inibitoria nei confronti di Pin1. Tra questi, i composti 1 e 10 hanno riportato i migliori risultati (Figura 0). In questo lavoro di Tesi viene presentato il design e la sintesi di nuovi derivati dell'acido 1-metil-1 H-pirazolo-4-carbossilico, come risultato di una modulazione strutturale al fine di migliorare sia la loro potenza che stabilità metabolica. In particolare, poiché il metabolismo del composto 1 da parte degli enzimi epatici porta all'idrossilazione della porzione di bifenilica, ne è stata proposta una sua ottimizzazione per migliorare la stabilità metabolica, in cui uno o più atomi di fluoro sostituiscono il gruppo bifenilico (composti 11-14). Inoltre, è stata adattata una modulazione del composto 10: in primo luogo, l'impiego della strategia bioisosterica ha permesso di progettare l'analogo 15, poiché la porzione tert-butilica e -SF5 sono considerati gruppi funzionali isosteri; in secondo luogo, è stato progettato il composto 16 aggiungendo una porzione lipofila presente nel noto inibitore ATRA. In questa Tesi viene descritta la sintesi dei nuovi inibitori di Pin1. La valutazione dell'attività sulla Pplase di Pin1 è tuttora in corso.