SÍNTESIS, RELACIÓN ESTRUCTURA- ACTIVIDAD Y CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA DE NUEVOS INHIBIDORES DE LSD1/KDM1A BASADOS EN [1,2,4]TRIAZOLO[1,5-a]PIRIMIDINA

LISINA ESPECÍFICA DEMETILASA 1 (LSD1) Enzima relacionada con la diferenciación celular en embriones. También relacionada con el desarrollo de diferentes formas de cáncer. Una estrategia prometedora para terapia contra el cáncer es inhibir la LSD1. Se busca sintetizar compuestos orgánicos que inhiban la LSD1 En este trabajo se han diseñado 32 inhibidores con estructura derivada de [1,2,4]triazolo[1,5-a]pirimidina.

BÚSQUEDA DE LOS COMPUESTOS A PRODUCIR Se hizo un estudio previo SAR (relación estructura-actividad), simulado por computadora, en la búsqueda de inhibidores adecuados para LSD1. Se usó el compuesto GSK como modelo de inhibidor (IC 50 =24nM) Se hizo un hit (acierto en el simulador) con el compuesto C1. C1 es capaz de inhibir LSD1, pero con menor potencia que GSK Se busca un compuesto que inhiba lo más posible a LSD1 con la menor cantidad posible. GSK IC 50 : Cantidad capaz de reducir al 50% la actividad de una enzima. Lo ideal es que sea una cantidad lo más pequeña posible.

BÚSQUEDA DE LOS COMPUESTOS A PRODUCIR Haciendo el análisis por computadora, se observó que entre los sustituyentes de color rosado, el correspondiente a C1 (un grupo Me) es el más adecuado (menor valor de IC 50 )

MODIFICACIÓN DEL SUSTITUYENTE EN LA POSICIÓN 2 posición 2 Se empieza desde aquí y se modificará la posición 2 Es el grupo más adecuado Podemos modificar aún más el anillo para mejorar la eficacia inhibidora

AFINAMIENTO DEL ANILLO BENCÉNICO A PARTIR DE C5 Como se observa, los tres sustituyentes F hacen de C18 un candidato adecuado… ¿pero si en vez de un anillo bencénico usáramos un sistema heterocíclico?

ÚLTIMOS AFINAMIENTOS Teóricamente, según la simulación por computadora, el compuesto C26 es el más adecuado, el mejor inhibidor El grupo N-metilpiperazina es muy adecuado (1H-benzo[d]imidazol-2-il)metanotiol, otro grupo muy adecuado para el inhibidor

DOCKING MOLECULAR Unión entre C26 y LSD1 simulada por computadora Esquema tridimensional de la unión Esquema bidimensional de la unión. Las flechas verdes representan puentes de hidrógeno, mientras que las flechas azules representan enlaces entre los aminoácidos de LSD1 y C26

COMPARACIÓN ENTRE SIMULACIÓN Y REALIDAD Teóricamente, el compuesto C26 es el inhibidor más adecuado para LSD1. Para comprobarlo, se sintetizaron los compuestos desde C1 hasta C32 El C26 se probó experimentalmente: – In vitro, directamente sobre la histona LSD1 – In vivo, es decir en células cancerosas, como el cultivo de células cancerosas A549

ESQUEMA DE SÍNTESIS DE LOS COMPUESTOS C1-C3 Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas Para generar…R 1 debe ser… C1Me C2Et C3Ph

ESQUEMA DE SÍNTESIS DEL COMPUESTO C4 Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas

ESQUEMA DE SÍNTESIS DE LOS COMPUESTOS C5-C32 Na 2 CO 3 Acetona 60°C 3-5 horas Reflujo Na 2 CO 3 Acetona 60°C 3-5 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas

ENSAYOS BIOQUÍMICOS CON CÉLULAS CANCEROSAS A549 Se observa que el compuesto C26, en concentraciones adecuadas, se desempeña tan bien como el GSK, un inhibidor reconocido. La viabilidad de las células cancerosas disminuye más rápido con C26 que con el GSK, mostrando así que es más eficiente y prometedor Viabilidad celular: Porcentaje de células que pueden seguir viviendo después de un tratamiento, en este caso de un tratamiento con los inhibidores

COMPUESTO C26 2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-il)metil)tio)-5-metil-N-(4-(4-metilpiperazin-1-il)fenil)- [1,2,4]triazolo[1,5-a]pirimidin-7-amina

ESQUEMA DE SÍNTESIS DE C26 Na 2 CO 3 Acetona 60°C 3-5 horas Reflujo Na 2 CO 3 Acetona 60°C 3-5 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo Ácido acético 120°C 2-15 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo POCl 3 90°C 3-5 horas Reflujo Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas Trietilamina (Et 3 N) Etanol (EtOH) Temperatura ambiente 5 horas C26

MECANISMO DE SÍNTESIS DE C26 Diana, tú busca el mecanismo