Właściwości przeciwnowotworowe oraz oznaczenia cytotoksyczności

W Zakładzie Chem ii Organicznej U niw ersytetu Śląskiego zaobserw ow ano, że niektóre pochodne chinoliny w ykazują w ysoką aktyw ność przeciw now otw orow ą [121], [122]. W artość IC50 zw iązku 2-[2-(4-chlorofenylo)- w inylo]-chinoIin-8-ol (A, Ryc. 26) w stosunku do linii SK -N -M C (ludzkie kom órki nabłonka nerw ow ego) wynosi 0,77 pM [121]. U zyskana aktyw ność antyproliferacyjna tej pochodnej je s t podobna do triapiny - leku, który przeszedł drugą fazę badań klinicznych i je st szczególnie skuteczny w zw alczaniu białaczki, now otw orów płuc oraz jajników [123], [124]. Kolejnym zw iązkiem w ykazującym w ysoką aktyw ność antyproliferacyjną, tym razem w zględem kom órek H C T116p53+/+ (now otw ór okrężnicy), je s t pochodna chinazolonu (B, Ryc. 26). W artość I C 5 0 dla tego zw iązku wynosi 1,5 pM [125].

O

Ryc. 26. Przykłady związków o działaniu antyproliferacyjnym.

Inform acje te stały się inspiracją do przetestow ania otrzym anych styrylochinolin w zględem kom órek now otw orow ych. W ybrane linie kom órkow e należą do now otw orów złośliw ych je lita grubego, które co roku są przyczyną ponad 600 tysięcy zgonów na świecie [126]. W samej Polsce now otw ór okrężnicy stanow i drugie m iejsce wśród zgonów z pow odu now otw orów złośliw ych [127].

A ktyw ność przeciw now otw orow ą została zbadana na kom órkach now otw oru okrężnicy linii H CT116 p53+/+ (tzw. „typ dziki” z norm alną ekspresją genu supresorow ego TP53) oraz HTC116 p53'A (now otw ór z delecją tego genu, nieposiadający aktyw nego białka p53). Białko p53 reguluje w iele procesów kom órkow ych, m .in. procesy proliferacyjne, aktyw uje m echanizm y napraw y D N A oraz w prow adza kom órkę na szlak program ow anej śm ierci - apoptozy. Z tej

7 Badania wykonane we współpracy z dr Anną Mrozek-Wilczkiewicz (Zakład Fizyki Ciała Stałego, Instytut Fizyki Uniwersytetu Śląskiego) oraz mgr Eweliną Spaczyńską (Zakład Chemii Organicznej, Instytut Chemii Uniwersytetu Śląskiego).

przyczyny m utacje w genie kodującym białko p53 mają szczególne znaczenie testów biologicznych przedstaw iono w Tabeli 9.

Tabela 9. Wyniki testów przeciwnowotworowych oraz cytotoksyczności otrzymanych styrylochinolin (1-36).

-21 8-OAc 2,3,4-OAc 17.88±1.67 11.36±1.02

-23 8-OH 3,4-OAc

5-OCH3 >25 >25

-25 8-OH 2-OEt 15.81 ±3.32 12.80±3.53

-26 8-OH 4-OEt >25 16.11±4.84

-27 8-OH 3-OCH3 24.60±4.36 18.42±1.36 >25

29 8-OH 2,5-OCH3 >25 >25

-30 8-OH-5,7-Cl 2-C1 1.88±0.85 2.86±1.00 12.57±2.88

32 8-OH-5,7-Cl 2-OH 10,48±2,14 15,30±1,84 49,43±8,72

33 8-OH-5,7-Cl 4-OEt 2,23±0.81 3.53±0.83 >25

34 8-OH-5,7-Cl 2-OEt 5.93±0.97 3.25±1.81 >25

35 8-OAc-5,7-Cl 4-OEt 9,39±0,88 10,55±0,64 9,903±1,96

36 8-OH-5-C1 2-OEt 11,35±0,64 4,39±1,27 42.22±5.06

Doksorubicyna 5.95±0.5 1.65±0.21 3.38±1.29

A nalizując zależności pom iędzy strukturą zw iązku i jeg o aktyw nością przeciw now otw orow ą m ożna zauw ażyć, pew ne istotne schem aty podstaw ników , zarów no pierścienia chinolinow ego, ja k i fenylow ego. M ianow icie okazuje się, że podstaw ienie pierścienia fenylow ego w pozycji 2 w pływ a na aktyw ność poszczególnych pochodnych w g następującego szeregu O H <O Et<F<Cl (Tabela 10). Zatem zw iązki zaw ierające atom y halogenow e w pierścieniu fenylow ym w ykazują najw iększą aktyw ność.

Tabela 10. Szereg aktywności przeciwnowotworowej styrylochinolin ze względu na podstawienie pierścienia fenylowego.

halogenow e, ze w zględu na w olne pary elektronow e, dostarczają elektronów do pierścienia arom atycznego w wyniku rezonansu. G rupy hydroksylow e oraz alkoksylow e posiadają bardzo silny efekt rezonansow y, natom iast dla grup halogenow ych efekt ten słabnie [132]. N asuw a się w niosek, że im słabszy efekt rezonansow y dostarczający elektrony do pierścienia, tym w yższa aktyw ność

przeciw now otw orow a. Pozostaje otwartym pytanie czy analogiczne związki z podstaw nikam i w yciągającym i elektrony, np. -N O 2, -CN itp. w ykazałyby lepsze w łaściw ości ham ujące dla kom órek now otw orow ych?

Pew na zależność istnieje rów nież w podstaw ieniu części chinolinowej.

Porów nano pochodne o takim sam ym podstaw ieniu pierścienia fenylowego, różniące się tylko częścią chinolinow ą. O kazuję się, że aktyw ność zw iązków zm ienia się w raz z podstaw ieniem pierścienia chinolinow ego odpow iednio w g szeregu 8-H <8-O H <5,7-C l-8-O H (Tabela 11).

Tabela 11. Szereg aktywności przeciwnowotworowej styrylochinolin ze względu na

N ajw yższą aktyw ność przeciw now otw orow ą w ykazują zw iązki zawierające w budow any w strukturę cząsteczki 5,7-dichloro-8-hydroksychinoline. N aw et tak drobne m odyfikacje ja k zastąpienie grupy hydroksylow ej grupą acylow ą (związki 33/35), czy usunięcie atom u chloru z pozycji 7 (34/36) w pływ a na zm niejszenie aktyw ności biologicznej. N ajw yższą aktyw ność przeciw now otw orow ą spośród w szystkich otrzym anych styrylochinolin w ykazuje zw iązek 30, którego struktura oparta je st na chlorchinaldolu, a pierścień fenylow y podstaw iony je s t atom em chloru w pozycji 2. A nalizując wyżej opisane w yniki należy spodziew ać się, że pochodna oparta na chlorchinaldolu z podstaw ieniem 2,3-Cl w pierścieniu fenylow ym w ykazałaby jeszcze w iększą aktyw ność od zw iązku 30.

Interesujące je s t rów nież działanie otrzym anych zw iązków na kom órki o różnej ekspresji genu TP53. W przypadku zw iązków opartych na 8-hydroksychinolinie kom órki linii H C T 116_/" zazw yczaj osiągają w yższą aktyw ność niż linii H C T116+/+, natom iast w przypadku 5,7-dichloro-8-hydroksychinoliny je s t odw rotnie (przykłady 11/30; 14/32; 26/33). W arto rów nież zwrócić uw agę na fakt, że badane związki nie

w ykazują toksyczności w zględem praw idłow ych kom órek ludzkich, co św iadczy 0 ich wysokiej selektyw ności działania. Inform acja ta je s t szczególnie istotna w odniesieniu do w cześniej opisanych badań, dotyczących aktyw ności przeciw grzybiczej oraz przeciw bakteryjnej. W yjątkiem jed y n ie są tutaj zw iązki 12 oraz 35 dla których toksyczność w zględem fibroblastów je s t porów nyw alna lub w yższa niż w zględem kom órek neoplastycznych. Podobnie ja k w rozdziałach 3.1.3 1 3.1.5 nie zauw ażono zależności m iędzy aktyw nością biologiczną a lipofilow ością.