Μελέτη επαγωγής ακτινοευαισθησίας νέων παραγώγων κιναζολινών με αντικαρκινική δράση σε καρκινικές κυτταρικές σειρές που υπερεκφράζουν υποδοχείς ErbB.

Abstract

Nowadays, quinazoline drugs, inhibiting EGFR phosphorylation, are often used as targeted anti-cancer therapy. EGFR is a protein that is often overexpressed or mutated in patients’ tumors exhibiting radioresistance. However, the occurrence of adverse effects and the acquired resistance of patients to chemotherapy and radiotherapy demands the development of new compounds with anticancer and radiosensitising activity, for personalised therapy. In the framework of this thesis, 13 novel quinazoline derivatives were studied in vitro, using the human radioresistant cancer cell line A431 overexpressing EGFR. These compounds were evaluated for their cytotoxicity and their ability to inhibit EGFR phosphorylation. Subsequently, the combined action of the compounds with radiation was studied as well as, their possible involvement in the mechanisms underlying radiosensitivity, such as cell cycle arrest, cell death induction, G2/M checkpoint abrogation and repair mechanisms. Three promising compounds with anti-cancer and radiosensitising activity emerged from this thesis. The compound N-{4-[(3-bromophenyl)amino]quinazolin-6-yl}-ε-isocyanohexanamide (C3) is a quinazoline derivative, while fac-[Re(CO)3(imQz)(Br)] (B1) and fac-[Re(CO)3(imQz)(pph3)](PF6) (B2) are rhenium complexes bearing the 4-anilino-quinazoline as pharmacophore. The two complexes are multi-target compounds since, the results suggest, not only EGFR inhibition, but also interaction with DNA. The B2 complex also induces cell death possibly by targeting mitochondria. The induction of radiosensitivity by these compounds may be a combination of several mechanisms, including cell cycle arrest and their involvement in cell repair mechanisms acting in the G1 phase of the cell cycle.

Στις μέρες μας, χρησιμοποιούνται κλινικά ως στοχευμένη αντικαρκινική θεραπεία, φάρμακα κιναζολινών, που αναστέλλουν τη φωσφορυλίωση του EGFR. O EGFR είναι μια πρωτεΐνη που συχνά υπερεκφράζεται ή φέρει μεταλλάξεις σε όγκους ασθενών που παρουσιάζουν μεγάλη ακτινοαντοχή. Όμως, η εμφάνιση ανεπιθύμητων ενεργειών και η επίκτητη αντίσταση των ασθενών στη χημειοθεραπεία και την ακτινοθεραπεία καθιστά αναγκαία την ανεύρεση νέων ενώσεων με αντικαρκινική και ακτινοευαισθητοποιητική δράση για εξατομικευμένη θεραπεία. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, μελετήθηκαν in vitro - στην ανθρώπινη ακτινοάντοχη καρκινική κυτταρική σειρά Α431 που υπερεκφράζει τον EGFR - 13 νέες ενώσεις κιναζολινών. Οι ενώσεις αυτές μελετήθηκαν ως προς την κυτταροτοξικότητά τους και την ικανότητά τους να αναστέλλουν τη φωσφορυλίωση του υποδοχέα. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η συνδυαστική δράση των ενώσεων με την ακτινοβολία καθώς και η ενδεχόμενη εμπλοκή τους σε μηχανισμούς που μπορούν να μεταβάλλουν την ακτινοευαισθησία, όπως η δράση τους στον κυτταρικό κύκλο, η επαγωγή κυτταρικού θανάτου, η αναστολή του G2/M σημείου ελέγχου του κυτταρικού κύκλου καθώς και η δράση τους σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς. Από τη διατριβή αυτή αναδείχθηκαν τρεις υποσχόμενες ενώσεις με αντικαρκινική και ακτινοευαισθητοποιητική δράση. Η ένωση N-{4-[(3-bromophenyl)amino]quinazolin-6-yl}-ε-isocyanohexanamide (Γ3) είναι παράγωγο κιναζολίνης, ενώ οι fac-[Re(CO)3(imQz)(Br)] (Β1) και fac-[Re(CO)3(imQz)(pph3)](PF6) (Β2) είναι σύμπλοκα ρηνίου με φαρμακοφόρο ομάδα την 4-ανίλινο-κιναζολίνη. Τα δύο σύμπλοκα είναι ενώσεις πολλαπλών στόχων, καθώς τα αποτελέσματα συνηγορούν, όχι μόνο στη στόχευση του EGFR, αλλά και σε αλληλεπίδρασή τους με το DNA. Το σύμπλοκο Β2 ενδεχομένως στοχεύει επιπλέον και τα μιτοχόνδρια επάγοντας κυτταρικό θάνατο. Η επαγωγή ακτινοευαισθησίας από τις ενώσεις αυτές μπορεί να είναι συνδυασμός διαφόρων μηχανισμών, όπως η δράση τους στον κυτταρικό κύκλο και η εμπλοκή τους στους επιδιορθωτικούς μηχανισμούς της G1 φάσης του κυτταρικού κύκλου.