L'inibizione di 17β-idrossisteroide deidrogenasi di tipo 5 (AKR1C3) come nuova strategia nel trattamento del cancro alla prostata.

Pathology of the prostate is a frequent cause of morbidity and mortality. Prostate specific antigen (PSA) is present in small quantities in the serum of men with healthy prostates and its kinetics is the most powerful indicator of cancer aggressiveness. The mainstay of therapy has focused on blocking testicular synthesis of androgens with Luteinizing-Hormone-Releasing-Hormone (LHRH) agonists or antagonists[5]. However, the androgen receptor signalling pathway continues to drive prostate cancer (PCa) growth in the majority of patients driving to Castrate-Resistant Prostate Cancer (CRPC), defined as the advanced stage of PCa. The aldo-ketoreductase-1C3 (AKR1C3) plays a central role in androgen biosynthesis within the prostate by catalysing the 17-ketoreduction of weak androgen precursors to give testosterone and 5α-dihydrotestosterone. The AKR1C3 expression and activity have been implicated in the development of CRPC, making it a rational target. The selective inhibition of AKR1C3 might provide an effective treatment and a good alternative to the existing endocrine therapies. It has been shown that NSAIDs were able to inhibit AKR1C isoforms with varying selectivity[22]. Recent AKR1C3 inhibitor design efforts from the MeDSYNTH research group (Department of Drug Science and Technology, Torino) have focused on molecular templates derived from Flufenamic Acid and Indomethacin, identifying the novel bioisosteres #375, #388 and #389. The aim of this study was to evaluate and compare the activity of the novel inhibitors on AKR1C3 with their lead. At the same time, studies on the bioreductive agent E09, synthetised by Klaus Pors (Institute of Cancer Therapeutics, Bradford), were carried out to see whether it could be involved in the same pathway. MTT and SRB assay were carried out to evaluate the chemosensitivity of the control drugs (Indomethacin, Flufenamic Acid, and Paclitaxel), the novel compounds #375, #388, #389 and the compound E09. Furthermore the western blot evaluated AKR1C3 expression in a panel of cell lines (22RV1, PC3, VCAP, PNT2C2, LnCAP, H460 and A549). The effect of #389 and E09 was evaluated on AKR1C3 protein expression in dose-dependent manner. E09 and the Flufenamic Acid bioisoster, #389, stood out for their interesting antiproliferative action. The western blot also confirmed #389 inhibition of AKR1C3 with the ability to halve its expression. To date, no study of alternative treatments from LHRH has shown a benefit in terms of survival; despite this, the compounds reported are promising agents for the development of therapeutics for CRPC.

Patologie legate alla prostata sono spesso causa di morbilità e mortalità. Il livello di antigene prostatico specifico (PSA) fisiologico è minimo nei maschi adulti sani e la sua cinetica è un potente indicatore circa l'aggressività del cancro. Le terapie più diffuse si basano sul blocco a livello testicolare della sintesi di androgeni per mezzo di agonisti e antagonisti dell'ormone di rilascio ipotalamico delle gonadotropine (LHRH). Tuttavia, nonostante questi trattamenti, i recettori per gli androgeni continuano a stimolare la crescita del tumore alla prostata nella maggior parte dei pazienti, conducendo al cancro prostatico metastatico resistente alla castrazione (CRPC) che è definito come lo stadio più avanzato del cancro alla prostata. L'aldochetoreduttasi-1C3 (ARK1C3) nella prostata gioca un ruolo centrale nella biosintesi degli androgeni dove catalizza la 17-cheto-riduzione di potenti androgeni quali testosterone e 5α-deidrotestosterone. L'espressione e l'attività di AKR1C3 sono implicate nello sviluppo di CRPC, costituendone un interessante campo di ricerca. Alcuni FANs hanno mostrato una attività inibitoria verso AKR1C con diversa selettività verso le sue isoforme.[22] Recenti tentativi di progettazione di nuovi inibitori da parte del gruppo di ricerca MeDSYNTH del Dipartimento di Scienze e Tecnologia del Farmaco si sono concentrati su modelli molecolari derivati dall'acido flufenamico e dall'indometacina, portando all'identificazione dei nuovi bioisosteri #375, #388 and #389. Lo scopo di questa tesi è stato quello di studiare l'attività inibitoria verso l'enzima AKR1C3 di questi nuovi inibitori, confrontandola a quella dei loro lead. Parallelamente si è anche voluto indagare se il composto E09, sintetizzato dal Dr. Klaus Pors (Institute of Cancer Therapeutics, Università di Bradford) e avente marcate proprietà bioriduttive, fosse anche in grado di interagire con questa via metabolica. Per questo studio sono stati utilizzati i saggi MTT e SRB per misurare la citotossicità dei controlli (Indometacina, Acido Flufenamico e Paclitaxel), dei nuovi bioisosteri (#375, #388 e #389) e del farmaco bioriduttivo E09. Inoltre è stato utilizzato il western blot per quantificare l'espressione di AKR1C3 in diverse line cellulari (22RV1, PC3, VCAP, PNT2C2, LnCAP, H460 and A549). L'attività di #389 e E09 è stata sperimentata in maniera dose-dipendente sull'espressione di AKR1C3. E09 e il bioisostero dell'acido flufenamico #389, hanno mostrato una interessante attività antiproliferativa e per quest'ultimo si è anche confermata la capacità di inibire AKR1C3 e di dimezzarne l'espressione. I composti studiati potrebbero rivelarsi promettenti per lo sviluppo di terapie contro CRPC per il cui trattamento, ad oggi non si dispone di farmaci efficaci.