Síntesis de análogos de Resveratrol y de Rodanina y estudio de su actividad biológica

Abstract

La tesis doctoral titulada "Síntesis de análogos de resveratrol y de rodanina y estudio de su actividad biológica" se enmarca en el campo de la química médica, que es un área altamente interdisciplinar que combina, entre otras, la química orgánica y la biología molecular.

El cáncer es una de las principales causas de muerte en los países desarrollados, siendo una de las enfermedades que más preocupación e interés despierta en la sociedad, lo que explica que uno de los principales focos de actuación de la química médica sea la búsqueda de nuevos fármacos antitumorales. Todas las células cancerosas comparten una serie de características, entre las que se encuentran la inducción de la angiogénesis y la capacidad proliferativa ilimitada. [1] La angiogénesis se define como el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes. La activación de la angiogénesis favorece el crecimiento y el desarrollo celular. [2] La telomerasa es una enzima que se encarga del alargamiento telomérico y está estrechamente relacionada con capacidad proliferativa ilimitada de las células cancerosas. [3]

Los objetivos de esta tesis son la síntesis y evaluación biológica de compuestos con potencial actividad anticáncer relacionados estructuralmente con el resveratrol y con la rodanina. Por lo tanto, la metodología general empleada para llevar a cabo esta tesis comporta diferentes etapas que van desde la síntesis y la caracterización de los análogos de resveratrol y derivados de rodanina hasta el estudio de las actividades biológicas de los mismos. En este aspecto se ha determinado la inhibición de la proliferación celular en diferentes líneas celulares, tanto tumorales como no tumorales, la capacidad antiangiogénica y la capacidad antitelomerasa en células tumorales.

Se han sintetizado diferentes familias de análogos de resveratrol con diferencias en los sustituyentes y los anillos utilizados. Para la síntesis de estirilfenoles, metoxi(estiril)bencenos, aliloxi(estiril)bencenos, estirilanilinas, N-acil(estiril)anilinas, estirilpiridinas y estirilpirimidinas se ha utilizado la reacción de Heck, empleándose diferentes métodos con variaciones en el catalizador, la base y el disolvente, principalmente, empleándose en la mayoría de los casos calentamiento con microondas. Para la síntesis de bencilidenanilinas se han empleado reacciones de condensación entre aldehídos y aminas. En el apartado de derivados de rodanina, se han sintetizado diferentes compuestos con estructuras de tipo 5-furilidentiazolona y 5-furilidentioxotiazolidinona empleándose como reacciones clave la reacción de Suzuki, para la creación de enlace Csp2-Csp2, y reacciones de condensación con rodanina y diferentes aminas para la construcción de los anillos heterocíclicos.

Todos los análogos de resveratrol y los derivados de rodanina sintetizados han sido evaluados biológicamente. Además, también se ha evaluado biológicamente una familia de sulfatos, acil y glucosilderivados de resveratrol. La primera de las actividades biológicas en ser evaluada ha sido la citotoxicidad sobre diferentes líneas celulares, empleándose para ello el ensayo MTT. Concretamente se han utilizado dos líneas celulares tumorales, HT-29 (adenocarcinoma de colon humano) y MCF-7 (adenocarcinoma de mama humano), y dos líneas celulares no tumorales, HEK-293 (células embrionarias de riñón humano) y BAEC (células endoteliales de aorta bovino). Sobre series de compuestos seleccionados en función de su actividad citotóxica se han evaluado las actividades antiangiogénicas y antitelomerasa. En relación con la actividad antiangiogénica, se ha medido en células tumorales la secreción de la proteína VEFG, mediante ensayo ELISA, y la expresión de su gen asociado, empleándose tanto la técnica PCR convencional como la PCR cuantitativa. También se han realizado estudios de tubulogénesis y de inhibición de la migración celular en células BAEC. En relación con la acción antitelomerasa, se ha medido la inhibición de la expresión de los genes hTERT y c-Myc en células tumorales, empleándose tanto la técnica PCR convencional como la PCR cuantitativa.

La memoria de la tesis incluye un resumen en inglés, las comunicaciones a congresos y publicaciones derivadas de la tesis y los espectros de 1H y 13C de los nuevos compuestos sintetizados.

Como conclusiones cabe mencionar: 1) Se han sintetizado diferentes análogos de resveratrol y derivados de rodanina y se ha evaluado biológicamente su actividad anticáncer. 2) Se ha demostrado que muchos de los análogos sintéticos son más citotóxicos y más activos en la inhibición de la secreción de la proteína VEGF así como en la inhibición de la expresión de los genes VEGF, hTERT y c-Myc que el propio resveratrol. 3) Algunos análogos de resveratrol inhiben la formación de redes cerradas en células BAEC a concentraciones inferiores a las de resveratrol y no tóxicas para este tipo de células. 4) Las estirilanilinas son más activas que los estirilfenoles y N-acil(estiril)anilinas sintetizados. 5) Las estirilpiridinas son más activas que las estirilpirimidinas, destacando especialmente la actividad mostrada por las 4-estirilpiridinas. 6) Las bencilidenanilinas son, de entre los análogos de resveratrol, los que presentan una actividad biológica menos acentuada. 7) Se ha demostrado que los derivados de rodanina son activos en la inhibición de los genes hTERT y c-Myc. 8) De entre todos los compuestos sintéticos cabe destacar a la (E)-4-(4-metoxiestiril)anilina, ya que presenta citotoxicidad en el rango nanomolar y, además, inhibe la secreción de la proteína VEGF y la expresión de los genes VEGF, hTERT y c-Myc a concentraciones nanomolares tanto en células HT-29 como en células MCF-7, siendo más activa en esta segunda línea celular.

[1] (a) Hanahan, D.; Weinberg, R. A. Cell 2000, 100, 57-70. (b) Hanahan, D.; Weinberg, R. A. Cell 2011, 144, 646-674. [2] (a) Harley, C. B. Nat. Rev. Cancer 2008, 8, 167-177. (b) McCarthy, N. Nat. Rev. Cancer 2008, 8, 164-165. [3] (a)Carmeliet, P. Nat. Med. 2003, 9, 653-660. (b) Hoff, P. M.; Machado, K. K. Cancer Treat. Rev. 2012, 38, 825-833.