Tổng hợp một số dẫn chất của glutaramid mang khung benzothiazol hướng ức chế histon deacetylase

  • Số trang: 95 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 17 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘYTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC • • Dược HÀ NỘI • • v ủ ĐÌNH CHINH TỎNG HỢP MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA GLUTARAMID MANG KHUNG BENZOTHIAZOL HƯỚNG ức CHẾ HISTON DEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ Người hướng dẫn: 1. PGS.TS. Nguyễn Hải Nam 2. Ths. Đào Thị Kim Oanh Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa dược TRƯỜN'(Ì m DƯỢC HÀ NỘI T H ì S V I Ệ : i %í Ngày íhána ...i:, năm 20Al.. So ĐKCB:.............. ......................... I HÀ N Ộ I-2011 Lòi cảm ơn L ời đầu tiên em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn và kính trọng sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Hải Nam, Ths. Đào Thị Kim Oanh -Bộ môn Hóa Dược - Trưòoig Đại học Dược Hà Nội. Những người đã tận tình hưóng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. Thầy, GÔ đã mở ra cho em những vấn đề khoa học rất lý thú, hưóng em vào nghiên cứu các lĩnh vực hết sức thiết thực và vô cùng bổ ích, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập và nghiên cứu. Em cũng xin gửi lời cảm 0fn đến các thầy cô giáo và các anh chị kỹ thuật viên của bộ môn Hóa dược, Khoa Hóa - Đại học KHTN Hà Nội, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Khoa Dược - Đại học quốc gia Chungbuk đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này. Nhân đây, con xin gửi lời cảm on sâu sắc đến Bố, Mẹ và những người thân trong gia đình, cảm ơn những tình cảm và những lời động viên con trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. Hà Nội, tháng 5/2011 VÛ Đình Chinh MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐÈ.................................................................................... 1 P H Ầ N 1. T Ỏ N G Q U A N ............................................................................. 3 1.1. H IST O N D E A C E T Y L A S E (H D A C )............................................ 3 1.1.1. Định nghĩa........................................................................................... 4 1.1.2. Phân loại.............................................................................................. 4 1 . 1 .2 . 1. Các HDAC nhóm 1............................................................................. 6 1.1.2.2. Các HDAC nhóm II............................................................................ 7 1.1.2.3. HDAC 11............................................................................................. 8 1.1.3. HDAC và sự hình thành khối u......................................................... 9 1.2. CÁC C H Ấ T Ứ C C H Ế H D A C .......................................................... 10 1 .2 . 1. Các hydroxamat................................................................................... 11 1.2.2. Các acid béo mạch ngắn..................................................................... 13 1.2.3. Các peptid vòng....................................................................... ;.......... 13 1.2.4. Các benzamid...................................................................................... 14 1.2.5. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC (HDACi).................... 14 PHẢN 2. NGUYÊN LIỆU, THIÉT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứ u......................................... 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ................................. .......... 16 2.1.1. Hóa chất..................................................................................................... 16 2.1.2. Thiết bị, dụng cụ....................................................................................... 16 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u .............................................. 17 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ............................................ 17 23.1. Tổng hợp hóa học................................ ..................................................... 17 2.3.2. Xác định cấu trúc...................................................................................... 17 2.3.3. Thử tác dụng ức chế HD AC và tác dụng kháng ung thư của 6 chất tổng họp được..................................................................................................... 18 P H Ả N 3: T H ự C N G H IỆ M , K É T Q U Ả , B À N L U Ậ N ................... 22 3.1. H Ó A H Ọ C ................................................................................................ 22 3.1.1. Tổng hợp hóa học..................................................................................... 22 3.1.1.1. Tổng hợp dẫn chất của acid 5-(Benzo[d]thiazol-2-ylamino)-5oxopentanoic (CHa)............................................................................................ 22 3.1.1.2. Tổng hợp methyl 2-(5-(benzo[d]thiazol-2-ylamino)-5-oxopentan amido)acetat và dẫn chất (CHb)........................................................................ 3.1.1.3. Tổng hợp 27 N ‘-(benzo[d]thiazol-2-yl)-N^-(2-(hydroxyamino)-2- oxoethyl)glutaramid và dẫn chất (CHc)....................................................... 32 3.1.2. Kiểm tra độ tinh khiết.............................................................................. 37 3.1.3. Xác định cấu trúc...................................................................................... 38 3.1.3.1. Kết quả phân tích phổ dãy chất CHa................................................... 38 3 . 1 .3.2 . Kết quả phân tích phổ dãy chất CHb................................................... 39 3.1.3.3. Kết quả phân tích phổ dãy chất CHc................................................... 40 3.2. THỬ TÁC d ự n g ứ c c h ế ENZYM HISTON DEACETYLASE............................................................................. 45 3.3. BÀ N L U Ậ N ............................................................................................. 45 3.3.1. Tổng họp hóa học..................................................................................... 45 3.3.2. Tác dụng ức enzym histon deacetylase và đốc tính tế bào.................... 46 4. KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ..................................................... 47 4.1. KẾT LUẬN............................................................................... 47 4.2. KIẾN NGHỊ.............................................................................. 47 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ALL (Acute lymphoblastic leukemia) Bệnh tiền nguyên bạch cầu thể cấp AML (Acute myoloid leukemia) Leukima cấp thể tủy CDI 1,1 -Carbonyldiimidazol CLL (Chronic lymphocytic leukemia) Bệnh lympho mãn tính CTCL (Cutaneous T cell lymphoma) Té bào lympho T dưới da CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DCM Dicloromethan DMF N,N-dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid GADPH Glyceraldehyd 3-phosphat dehydrogenase HSP90 (Heat shock protein 90) Protein sốc nhiệt-90 KLPT Khối lượng phân tử MDS (Myelodysplastic Syndromes) Hội chứng dị sinh tủy MEF2 (Myocyte enhancer factor-2) Yeu tố tăng sinh tế bào cơ-2 NSCLC (Non-small lung cell) Ung thư phổi tế bào không nhỏ SAR Liên quan giữa cấu trúc và tác dụng TLC Sắc ký lớp mỏng DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Cấu tạo nhiễm sắc thể. Trang 3 Hình 2 Cấu trúc của nucleosome. Trang 4 Hình 2 Biểu đồ mô tả các loại HDAC khác nhau. Trang 9 Hình 4 Chức năng của HDAC. Trang 10 Hình 5 depsipeptid (FK228). Trang 14 Hình 6 MS-275. Trang 14 Hình 7 HDACi điều hoà sự phát triển của tế bào. Trang 15 Hình 8 Tác dụng ức chế HDAC của các chất CHc. Trang 46 DANH MỤC CÁC BẢNG B ản gl Phân loại các HDAC 5 Bảng 2 Các chât ức chê HDAC đang thử nghiệm lâm sàng 12 Hiệu suât và chỉ sô hóa lý của acid 5-(benzo[d]thiazol-2Bảng 3 ylamino)-5-oxopentanoic và dẫn chất Hiệu suất và chỉ số hóa lý của methyl 2-(5-(benzo[d]thiazol- Bảng 4 31 2-ylamino)-5-oxopentanamido)acetat và dẫn chất Hiệu suất và chỉ số hóa lý của N^-(benzo[d]thiazol-2-yl)-N^- Bảng 5 26 36 (2 -(hydroxyamino)-2 -oxoethyl)glutaramid và d/c Bảng 6 Giá trị Rf và t^nc của CHa 37 Bảng 7 Giá trị R f và t"nc của CHb và CHc 38 Bảng 8 Kêt quả phân tích phô hông ngoại của dãy chât CHa 39 Bảng 9 Kêt quả phân tích phô khôi lượng của dãy chât CHb 39 Bảng 10 Kêt quả phân tích phô hông ngoại của dãy chât CHc 40 Bảng 11 Kêt quả phân tích phô khôi lượng của dãy chât CHc 41 Bảng 12 Kết quả phân tích phổ ’H-NMR của dãy chất CHc 41 Bảng 13 Kết quả phân tích phổ ’^C-NMR của dãy chất CHc 44 Độc tính trên tê bào ung thư đại tràng SW620 của các chât Bảng 14 CHc 46 ĐẶT VẤN ĐÈ Tổ chức Y tế Thế giới ước tính hàng năm trên thế giới có khoảng 11 triệu trường hợp mới mắc ung thư. Các ung thư hàng đầu trên thế giới ở nam giới là ung thư phổi, dạ dày, đại - trực tràng, tiền liệt tuyến, gan; ở nữ giới là ung thư vú, đại - trực tràng, cổ tử cung, dạ dày và phổi [5'. Tổ chức Y tế Thế giới cũng ước tính mỗi năm có khoảng trên 6 triệu người chết do ung thư. Tỷ lệ chết do ung thư chiếm tới 12% trong số các nguyên nhân gây tử vong ở người [5]. Tỷ lệ mắc bệnh ung thư có xu hướng gia tăng ở phần lớn các nước trên thế giới. Năm 2008, qua thống kê cho thấy trên toàn cầu có khoảng 20 triệu người đang sống chung với bệnh ung thư. Neu không có các biện pháp can thiệp kịp thời thì con số này sẽ lên tới 30 triệu vào năm 2020[5’. ở các nước phát triển ung thư là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ hai sau bệnh tim mạch, ở các nước đang phát triển ung thư đứng hàng thứ ba sau bệnh nhiễm trùng/ ký sinh trùng và tim mạch[5]. Đe giảm thiểu tỉ lệ tử vong do ung thư thì việc nghiên cứu thuốc chống ung thư có vai trò quan trọng hàng đầu. Trong những năm gần đây, các chất ức chế enzym HDAC đang trở thành các tác nhân chống ung thư đầy triển vọng. Acid suberoylanilid hydroxamid(Vorinostat, Zolinza®) là chất ức chế enzym HDAC đầu tiên đã được FDA cấp phép trong điều trị u lympho tế bào T dưới da. Vorinostat là một chất ức chế HD AC có chứa nhóm chức acid hydroxamic trong phân tử. Đây là một trong số các chất được nghiên cứu phát triển từ TSA- là một chất ức chế HDAC tự nhiên cũng có chứa nhóm chức acid hydroxamic trong phân tử. Điều này cho thấy các chất ức chế HDAC có chứa nhóm chức acid hydroxamic rất có triển vọng trong điều trị ung thư. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề t à i : “ Tổng hợp một số dẫn chất của glutaramid mang khung benzothiazol \ hướng ức chế histon deacetylase” Với 2 mục tiêu chính : Tổng hợp N ’-(benzo[d]thiazol-2-yl)-N^-(2-(hydroxyamino)-2-oxoethyl) glutaramid và 5 dẫn chất. Thử tác dụng ức chế enzym HDAC và độc tính tế bào ỉn vitro của các chất tổng họp được. PHÀN 1: TỎNG QUAN 1.1. HISTON DEACETYLASE (HDAC). Trong sinh học, các nhiễm sắc thể được cấu tạo nên từ các đơn vị cơ bản, các đơn vị đó được gọi là nucleosome (hình 1). Mỗi nuleosome được cấu tạo từ 146 cặp nucleotid quấn quanh lõi histon (hinh 2). CHROMATIN i ế \ \ nuc eosomes Hình 1; cấu tạo nhiễm sắc thể Histon là các protein kiềm mạnh có vai trò tạo thành bộ khung để phân tử ADN quấn xung quanh. Lõi của một nucleosome là một octomer hình đĩa gồm 4 cặp histone H3 và H4, H2A và H2B. Do các histon là các protein kiềm mạnh nên đầu amin của histon mang nhiều điện tích dương , điện tích dưofng ừêĩi histon tirơng tác với phần điện tích âm của nhóm phosphat frên phân tử ADN để tạo nên cấu trúc của một nucleosome, và sự mạnh yếu của liên kết này quy định quá trình biểu hiện gen. Khi histon tích điện dương lớn, tương tác này mạnh làm đóng xoắn nhiễm sắc thể gây ức chế quá trình dịch mã và tổng hợp protein, làm ức chế sự biểu hiện của gen. Ngược lại khi tương tác điện tích này yếu nhiễm sắc thể tháo xoắn, quá trình tổng hợp protein diễn ra. đặc tính của gen được biểu hiện thông qua các tính trạng. Điện tích fren histon mạnh hay yếu thông quá trình acetyl hóa đầu amin ở phần đuôi của histon. Acetyl hóa trung hòa điện tích dương của histon làm yếu tuơng tác của nó với ADN trong khi đó deacetyl hóa có tác dụng ngược lại. Trong tế bào, enzym histon acetylase (HAT) và histon deacetylase (HDAC) là 2 enzym điều hòa quá trinh acetyl hóa này từ đó quyết định sự biểu hiện của gen[ 17,22,24], ' 4 ^ i H.2A ị-i4 ... ..... ........... ..Ỵ ..i I í »'ỉ -í' ' M « Wi í ? ....... T f r,.ÍA-íu’B ị ỉ :> ---------.-«ft; r‘s- :í;„ Hình 2: cấu trúc của nucleosome 1.1.1 Định nghĩa Histon deacetylase (HDAC) là một nhóm các enzym xúc tách cho quá ứinh loại bỏ nhóm acetyl từ c-N-acetyl lysin amino acid của phần histon. HDAC có tác dụng đối lập với histon acetyltransferase. 1. 1.2 phân loại: Dựa trên sự tương đồng về cẩu trúc HDAC được chia làm 4 nhóm như ở Bảng 1[4,10,12,13,16,21,24]: Bảng 1 : Phân loại các HDAC Nhóm I Nhóm II A Nhóm II B Nhóm IV Các thành viên Cơ chât Thành phân liên kêt Phân bô trong mô HDAC 1 (N) p53, MyoD, E2F1, Stat3, androgen Sin3, Mi-2/NuRD, CoREST Các mô HDAC 2 (N) Bcl-6 , Stat3, receptor glucocorticoid, YY-1 Sin3, Mi-2/NuRD, CoREST Các mô HDAC 3 (N/C) GATA-1, RelA, Stat3, MEF2D, YY-1, SHP N-CoR/SMRT Các mô HDAC 8 (N/C) Không có dữ liệu ESTIB Các mô HDAC 4 (N/C) GCMa, GATA-1, HP-1 ANKRA, RFXANK Tim, cơ trơn, não HDAC 5 (N/C) Smad7, HP-1, GCMa REA, receptor estrogen Tim, cơ trơn, não HDAC 7 (N/C) FLAG1 và 2 HIFla, Bcl-6 Tim, nhau thai, tụy, cơ trơn HDAC 9 (N/C) Không có dữ liệu F0X3P Cơ trơn, não HDAC 6 (C) a-Tubulin, HSP90, SHP, Smad7 Không có dữ liệu Thận, gan, tim, tụy HDAC 10 (C) HSP90 ? Không có dữ liệu Lá lách, thận, gan HDAC 11 (N/C) Không có dữ liệu HDAC 6 ? Tim, cơ trơn, thận, não N: Nhân ; C: bào tương; N /C : nhân và bào tương L l .Z L Các HDAC nhóm I Các HDAC 1, 2 và 3 là những đon vị nhỏ của những phức hợp đa protein trong nhân, có vai trò quyết định trong sự ức chế quá trình phiên mã. *HDAC1 và HDAC2: HDACl và HDAC2 là những enzyme rất giống nhau, tỷ lệ tương đồng về cấu trúc của chúng là 82%. Vùng xúc tác ở phía đầu N là phần chính của các enzym này. HDAC 1 và HDAC2 chỉ có tác dụng khi chúng nằm trong một tổ họp protein. Các tổ hợp này bao gồm các protein cần để điều chỉnh hoạt động deacetyl hóa và để liên kết với ADN, cũng như các protein làm trung gian cho sự thâm nhập của HDAC vào các chất xúc tác gen. Ba tổ hợp protein đã được xác định là chứa đồng thời cả HDACl và HDAC2 là: Sin3, NuRD và Co-REST[21,24]. *HDACS: HDACS có cấu trúc giống với HDACS và HDACS có chung cấu trúc khu vực như các HDAC nhóm I khác. Khu vực đầu c của HDACS là cần thiết cho cả hoạt động deacetyl hóa và hoạt động ức chế sự phiên mã. Ngoài NLS (tín hiệu định vị trong nhân) mà tất cả các HDAC nhóm I khác đều có, HDACS còn chứa một NES (tín hiệu truyền ra ngoài nhân). Tín hiệu này cho phép HDAC3 đi từ nhân vào bào tương. Sự cân bằng giữa 2 tín hiệu này phụ thuộc vào loại tế bào và điều kiện môi trường [21]. HDAC3 tồn tại trong một số phức hợp khác với các phức họp HDAC khác đã được biết tới. Điều này cho thấy mỗi HDAC có những chức năng riêng biệt do đặc tính phức tạp của chúng. SMRT và N-CoR là những cofactor cần thiết cho hoạt động của HDACS(SMRT và N-CoR là 2 protein riêng biệt nhưng có cấu trúc và chức năng tương tự nhau, cả 2 đều là chất ức chế tương ứng). Cả SMRT và N-CoR đều có một khu vực hoạt hóa deacetylase dành cho HDACS [21,2A\. *HDAC8: HDAC 8 có cấu trúc tương tự HDAC3. HDAC 8 có cấu trúc với phần chính là vùng xúc tác với một NLS ở trung tâm [21]. Theo những nghiên cứu gần đây nhất, người ta vẫn chưa xác định được liệu chức năng của HDAC 8 có bị điều chỉnh bởi 1 phức hợp ức chế của các protein hay không. 1.1.2.2. Các HDAC nhóm I I *HDAC4, HDAC5 và HDAC7: HDAC4, HDAC5 và HDAC7 có cấu trúc tương tự nhau. Cả 3 HDAC này đều có vùng xúc tác nằm ở đầu c của protein và NLS nằm ở gần đầu N. Các HD AC này liên kết với CtBP, MEF2 ở đầu N của chúng. HDAC5 có một NES ở khu vực xúc tác, giúp nó có khả năng vận chuyển giữa nhân-tế bào chất. HDAC4, HDAC5 và HDAC7 có khả năng tưoTig tác với SMRT và N-CoR, BCoR và CtBP. Đầu N của HDAC4, HDAC5 và HDAC7 liên kết đặc hiệu và ức chế yếu tố phiên mã myogen MEF2. MEF2 là yếu tố phiên mã liên kết ADN trong sự phân hóa cơ.Khi MEF2 liên kết với HDAC4,5 hoặc 7, chức năng của MEF2 bị ức chế, dẫn đến các tế bào cơ không phân hóa được[21,24]. *HDAC9: Vùng xúc tác của HDAC9 nằm ở đầu N, tương tự các HDAC nhóm II khác. Người ta đã biết 3 biến thể kết hợp của HDAC9: HDAC9a, HDAC9b và HDAC9c/HDRP. HDAC9c/HDRP thiếu vùng xúc tác và có 50% tương đồng với đầu N của HDAC4 và HDAC5. Tương tự với HDAC4/5/7, HDRP có khả năng thu nạp HDAC3, do đó khắc phục được sự thiếu hụt vùng xúc tác. Thêm vào đó, ÍỈDAC9 còn có thể tương tác với MEF2. Điều này chỉ ra rằng HDAC9 có thể có chức năng quan trọng trong sự phân hóa cơ. *HDAC6: HDAC6 có cấu trúc giống với HD AC 10. HDAC 6 là một enzym khá độc đáo trong các họ HD AC CO điển, do nó có chứa 2 vùng xúc tác được sắp xếp nối đuôi nhau. Một đặc điểm độc đáo khác của HDAC6 là sự có mặt của một vùng HƯB(HDAC6 -, USp3- và Brap2-related zinc finger motif) ở đầu C. Vùng này là tín hiệu cho sự ubiquitin hóa, gợi ra rằng HD AC này hơi nghiêng về phía thoái hóa. Chức năng của HDAC 6 là deacetyl hóa tubulin, điều chỉnh sự vận động tế bào phụ thuộc microtubu. Mặc dù chúng tập trung chủ yếu trong tế bào chất (do có một NES) để thực hiện chức năng của mình, HDAC6 còn được tìm thấy ở nhân trong một phức hợp với HDACl 1 [21 ]. *HDAC10: HD AC 10 là thành viên được phát hiện gần đây nhất trong số các HD AC nhóm II. Hai loại mARN, với sự khác biệt rất nhỏ về chiều dài đã được tìm thấy, gợi ra sự tồn tại của 2 biến thể của HD AC 10 [21]. HDACIO có một vùng xúc tác ở đầu N , một NES và một vùng xúc tác thứ 2 ở đầu c . Hai vùng được coi là liên kết với Rb cũng được tìm thấy ở HD AC 1o, gợi ra vai trò trong việc điều hòa chu trình tế bào. Hơn nữa, HD AC 10 có khả năng liên kết với HD AC 1,2,3 (và/hoặc SMRT) và HDAC4,5,7, nhưng ko tương tác với HDAC6 . Khả năng liên kết của HDAC 10 với nhiều loại HD AC khác nhau chỉ ra rằng, có thể chức năng của nó là một chất tiếp nhận hơn là một chất deacetyl hóa. Tuy nhiên, ÍĨDACIO khi đứng 1 mình vẫn thể hiện hoạt tính deacetyl hóa[21 ]. I.1.23. H D A C ll HDACl 1 có vẻ như có cấu trúc tương tự với HDAC3 và HDAC8 , gợi ra rằng nó có thể có liên quan mật thiết hon với HD AC nhóm I so với nhóm II. Tuy nhiên sự phân loại của HDACl 1 vẫn chưa được xác định do sự tương đồng của nó với các HD AC khác còn hạn chế. HDACl 1 chứa vùng xúc tác ở đầu N với tác dụng deacetyl hóa đã được chứng minh và bị ức chế bởi trapoxin(dẫn chất của TSA). HD AC 11 ko được tìm thấy trong bất kỳ phức hợp nHDAC nào, điều này gợi ra chức năng sinh hóa riêng biệt của HDAC 11 [21], -D A C • -JAC 2 -D/^C '3 - JAC 5 -8 2 aa II __________ -88 aa It ........... r ! -23 aa 3--a ? , n 3 .-a a "D “ 0 6- aa L -DAC 5 -'^22 aa r fliz z z illl IT 00 o3 3' '9 aa sci >69 aa czm : 11 ecc —f _ Hình 3: Biểu đồ mô tả các loại HDAC khác nhau Những thanh ngang mô tả chiều dài của các protein. Phần màu xanh là vùng xúc tác. Phần màu đen là NLS. N ỉà đầu N, c là đầu C 1.1.3 HDAC và sự hình thành khối u. HAT xúc tác cho phản ứng acetyl hóa nhóm S-NH2 trong phân tử lysin ở phần đuôi của histon làm hoạt hóa quá trình phiên mã, trong khi đó, chức năng của HDAC là xúc tác cho phản ứng deacetyl hóa lysin tạo ra nhóm ở phần đuôi của histon (hình 3). Nhóm này mang điện tích dương sẽ liên kết với nhóm mang điện âm trên nhiễm sắc thể gây đóng xoắn nhiễm sắc thể, làm giảm sự tiếp xúc của các yếu tổ phiên mã với nhiễm sắc thể gây ức chế quá trình phiên mã. Các sai lệch của quá trình phiên mã là một trong những nguyên nhân dẫn tới sự hình thành khối u[19]. Cụ thể, mối tương quan giữa hoạt động của HDAC và sự tạo u được thể hiện rõ ràng nhất trong bệnh ung thư bạch cầu tiền tủy bào cấp tính {APL). Những nghiên cứu trên phạm vi rộng đã chỉ ra rằng sự ức chế phiên mã không thích hợp của HDAC là cơ chế phổ biến tạo ra các protein gây ung thư {oncoprotein). Sự biến đổi trong cấu trúc chất nhiễm sắc có thể tác động lên quá trình biệt hóa các tế bào bình thường, kết quả dẫn tới sự hình thành khối u. Lysine CH 3 co N H Î NH I I 9^2 A c é ty la tio n CH2 I ' ^ ÇH2 --^ 9^2 HATs I ' ------------------ ÇH2 ¿ịỊ Deacetylation \ ÁCL H by H D s ^ 5 I ^ Áa, H O Hình 4: Chức năng của HDAC 1.2 Các chất ức chế HDAC Các chất ức chế HDAC đang được thử nghiệm lâm sàng để sử dụng trong điều trị ung thư có thể được chia làm 4 nhóm dựa trên trên cấu trúc[4,8,14,18,23,24]: Các hydroxamat: TSA, SAHA, CBHA... Các peptid vòng: depsipeptid, CHAPs 10 Các acid béo mạch ngắn: butyrat, phenylbutyrat, valproic acid. Các benzamid như: N-acetyldinalin, MS-275. 1.2.1. Các hydroxamat. Trichostatin A (TSA) là dẫn chất hydroxamat tự nhiên đầu tiên được phát hiện có tác dụng ức chế HDAC. TSA là một sản phẩm lên men của Streptomyces. Ban đầu, TSA được sử dụng làm chất chống nấm, nhưng sau đó người ta đã phát hiện ra khả năng ức chế mạnh sự tăng sinh các tế bào ung thư của nó. TSA có tác dụng in vitro ngay ở mức nồng độ nanomol. Do việc sản xuất TSA rất tốn kém và hiệu suất thấp( 20 giai đoạn, với hiệu suất là 2%) nên việc tìm kiếm một HDACi thay thế nó đang được tiến hành và rất quan trọng. Ngày nay, TSA được dùng chủ yếu làm chất đối chiếu trong việc tìm kiếm các các HDACi mới. Rất nhiều hợp chất tương tự nó thuộc nhóm hydroxamat đã được tìm ra, nhưng trong đó chỉ có oxamflatin là có tác dụng ỉn vitro tương tự TSA. SAHA có cấu trúc tương tự TSA và là chất ức chế HDAC nhóm I và II ở nồng độ nanomol. Cả SAHA và TSA đều không ức chế HDAC nhóm III. acid bishydroxamid M-carboxycinnamic (CBHA) là một chất ức chế HDAC mạnh khác, nó là cơ sở cấu trúc của nhiều dẫn chất khác bao gồm LAQ824 và I dẫn chất sulfonamid PXD-101, cả hai chất này đều ức chế HDAC nhóm I và II ở nồng độ nanomol. Các HDACi có chứa nhóm hydroxamat đã được xác nhận là chúng tưong tác với vị trí xúc tác của HDAC, do đó chúng ngăn không cho cơ chất tiếp xúc với ion Zrĩ^ tại vị trí của nó[4,18]. Nhược điểm của các hydroxamat là bị chuyển hóa nhanh, ức chế không chọn lọc trên các HDAC. 11 Bảng 2 ; Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm lâm sàng Hợp chất IC 50 in CTCT vitro Pha Loại ung thư 0 Trichostatin A (TSA) nM I, II — Acid Suberoyl anilid II hydroxamic (SAHA) PXDIOI nM c 0 1 0 1 \ LBH589 / V nh VXj I,II CTCL, thể rắn, ung thư máu IliM o' b Đã c/m 1, II ưng thư máu 0 N ^OH nM II, III Thể rắn, AML, ALL, MDS 12 Ngoài các chất đang được thử nghiệm trên lâm sàng còn có các hydroxamat khác được nghiên cứu và có hoạt tính. L2.2. Các acid béo mạch ngắn. Nhóm các acid béo mạch ngắn, như phenylbutyrat và các dẫn chất, acid valproic, có tác dụng ức chế ÍỈDAC tương đối yếu, có tác dụng ở khoảng nồng độ micromol và ảnh hưỏng đến sự biểu hiện của nhiều gen với các chức năng tế bào khác nhau. Những tác nhân này đã được đánh giá trong lâm sàng, nhưng có chu kỳ bán hủy ngắn trong huyết tưong và cần phải có nồng độ tương đối cao (cỡ milimol) cho các hoạt động của chúng. Gần đây, một hợp chất có cấu trúc ghép giữa phenyl butyrat và TSA (BL1521) đã được ghi nhận là có tác dụng ức chế ở nồng độ micromol thấp. Cả valproic acid và phenylbutyrat đều đã được sử dụng làm thuốc trên thị trưÒTig từ lâu, không phải với tác dụng chống ung thư. Cho đến gần đây chúng mới được phát hiện là có khả năng ức chế ÍĨDAC. 1.2.3. Cácpeptid vòng Nhóm các peptid vòng là nhóm có cấu trúc phức tạp nhất trong số các HDACi, bao gồm: depsipeptid tự nhiên(FK228), apicidin và các phân tử thuộc nhóm các CHAP (các dẫn xuất của acid tetrapeptidehydroxamic vòng). Hầu hết các hợp chất này là sản phấm của vi khuấn hoặc nấm, tuy nhiên apicidin và depsipeptide là sản phẩm kết hợp giữa hydroxamic acid và cyclic peptid. Tất cả các chất này đều có tác dụng ức chế HDAC mạnh ở mức nồng độ nanomol. 13
- Xem thêm -