El Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogen Homolog (KRAS) és el subtipus mutat més freqüentment de la família RAS, i una vegada es va considerar un objectiu "no drogable". En els darrers anys, els inhibidors de la mutació covalent dirigits a la mutació KRASG12C han fet avenços significatius, i dos inhibidors de molècules petites, AMG510 (Sotorasib) i MRTX849 (Adagrasib), han estat aprovats successivament per la FDA dels EUA, que ha engegat una onada d'investigacions sobre fàrmacs dirigits al KRAS objectiu difícil de medicar. No obstant això, encara no hi ha medicaments al mercat per a mutacions que no siguin KRASG12C, especialment KRASG12D, que es troba àmpliament en molts tumors, i recentment, el MRTX1133 de Mirati, com el primer inhibidor de KRASG12D reversible per via oral, acaba d'entrar en la fase I, que ha estat molt important. va impulsar la investigació sobre fàrmacs dirigits a aquesta mutació.
Recentment, l'equip d'investigació de Zhang Ao de l'Escola de Farmàcia de la Universitat Jiaotong de Xangai i l'equip d'investigació de Pang Xiu-feng de l'Escola de Vida de la Universitat Normal de la Xina Oriental han treballat estretament junts per avançar en l'estudi de molècules petites antitumorals. inhibidors dirigits a la mutació KRASG12D. El treball es va publicar recentment en línia a la revista acadèmica reconeguda internacionalment Journal of Medicinal Chemistry: https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.3c01724.
En aquest estudi, basat en l'estructura cristal·lina del complex MRTX1133, els investigadors van dur a terme una optimització estructural sistemàtica de la regió del bucle P ocupada pel fragment bàsic de l'anell de pont d'azetidini, la butxaca hidròfoba del costat esquerre de la molècula on interacciona l'anell de naftalè. , i la regió del dissolvent on interacciona l'anell bicíclic de la pirrolizidina, d'una banda. En particular, es va dur a terme la deuteració de benziloximetilè, un lloc metabòlic potencial, per augmentar l'estabilitat dels compostos, mentre que la introducció d'un substituent de sidodifluoroolefina va augmentar la novetat de les molècules, donant lloc a una classe de compostos deuterats de pirrolizidina amb substituents de sidodifluoroolefina 22 i 28.
Figura 2. Disseny de fàrmacs basat en l'estructura del nou KRASG12Dinhibidors.
Els compostos 22 i 28 van mostrar un nivell nanomolar baix (0.3 - 1.6 nM) activitat inhibidora del creixement contra línies cel·lulars com AsPc-1 i AGS que expressaven la mutació KRASG12D, i una activitat més feble contra altres Soca mutant KRASG12S A549 així com cèl·lules KRASWT H1299, mostrant una millor selectivitat per a KRASG12D. Posteriorment, es va trobar que els compostos eren molt actius per inhibir les interaccions de proteïnes RAF-RAS a nivell molecular mitjançant la construcció d'un assaig homogeni basat en fluorescència resolta en el temps (HTRF) (IC50=0.48 - 1.19). nM). A més, a les cèl·lules de càncer de pàncrees humans AsPc-1 i les cèl·lules canceroses intestinals AGS, els nous compostos van inhibir de manera significativa i depenent de la dosi la fosforilació de les proteïnes KRAS aigües avall ERK i AKT. L'anàlisi citomètrica de flux també va mostrar que el percentatge de cèl·lules apoptòtiques després de 24 hores de tractament mitjançant els compostos (50 nM) era aproximadament dues vegades més gran que el del grup control en blanc. En el model de ratolí de tumor de xenoempelt de ratolí AsPC-1, els nous compostos van aconseguir un 73,4% i un 71,3% d'inhibició del creixement del tumor (TGI) amb administració intraperitoneal de 20 mg/kg dues vegades al dia, respectivament, mentre que no hi va haver cap canvi significatiu en el pes corporal dels ratolins. L'anàlisi Western-Blot dels teixits tumorals va demostrar que els nous compostos inhibien significativament la fosforilació de les proteïnes KRAS aigües avall ERK i AKT in vivo. En conjunt, això suggereix que aquesta classe de compostos té una bona seguretat i activitat antitumoral amb potencial per a més investigacions.
Figura 3. Efectes antitumorals de compostos en models de ratolí de xenograft tumoral in vivo.
