Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn chất n-hydroxypropenamid mang khung 3-spiro[1,3]Dioxolan - 2- oxoindolin

  • Số trang: 82 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 27 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI -----  ------ HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT NHYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2OXOINDOLIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI-2015 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI -----  ------ HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT NHYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2OXOINDOLIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn: GS.TS. Nguyễn Hải Nam Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa Dược HÀ NỘI-2015 Lời cảm ơn Nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, cũng nhƣ cố gắng nỗ lực trong thời gian qua của bản thân, công trình khoa học đầu tiên của tôi đã hoàn thành. Lời đầu tiên tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến ngƣời thầy và ngƣời cô đáng kính của tôi: GS.TS. Nguyễn Hải Nam và TS. Đào Thị Kim Oanh, giảng viên bộ môn Hóa Dƣợc, trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội. Thầy cô đã không chỉ tạo những điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành khóa luận mà đã luôn có những chỉ dẫn chính xác, kịp thời và động viên tôi những lúc khó khăn. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến DS. Đỗ Thị Mai Dung đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại bộ môn Hóa Dƣợc, trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên của bộ môn Hóa Dƣợc trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Khoa Dƣợc - Đại học Quốc gia Chungbuk - Hàn Quốc trong suốt thời gian qua đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, các anh chị, các bạn và các em trong nhóm thực nghiệm tại bộ môn Hóa Dƣợc đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian 5 năm qua. Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Ngƣời viết Hoàng Khắc Quang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Trang DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. 2 HISTON DEACETYLASE 1.1.1. Định nghĩa histon deacetylase (HDAC) 3 1.1.2. Phân loại HDAC 3 1.2. CHẤT ỨC CHẾ HDAC TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 4 1.2.1. Histon deacetylase và ung thƣ 4 1.2.2. Cấu trúc của các chất ức chế histon deacetylase 5 1.2.3. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC 5 1.2.4. Phân loại các chất ức chế histon deacetylase 7 1.2.5. Liên quan cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế histon deacetylase 8 1.2.6. Tác dụng, tác dụng chọn lọc của các chất ức chế histon deacetylase 10 1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƢỚC VỀ CÁC CHẤT ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE CÔNG BỐ GẦN ĐÂY 11 CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU 16 16 2.1.1. Hóa chất chính 16 2.1.2. Dung môi và hóa chất khác 16 2.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ 16 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.3.1. Tổng hợp hóa học 17 2.3.2. Thử tác dụng sinh học 17 2.3.3. Đánh giá mức độ giống thuốc của các chất tổng hợp đƣợc 19 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 3.1. HÓA HỌC 20 3.1.1. Tổng hợp hóa học 20 3.1.2. Kiểm tra độ tinh khiết 29 3.1.3. Xác định cấu trúc 32 3.2. THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 36 3.2.1. Thử tác dụng ức chế HDAC 36 3.2.2. Thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ in vitro 36 3.2.3. Đánh giá mức độ giống thuốc 36 BÀN LUẬN 37 3.3.1. Tổng hợp hóa học 37 3.3.2. Tác dụng sinh học 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 3.3. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADN : Acid deoxyribonucleic AsPC-1 : Tế bào ung thƣ tụy DCM : Dicloromethan DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EtOH : Ethanol HAT : Histon acetyltranferase HDAC : Histon deacetylase HDACi : Chất ức chế histon deacetylase IC50 : Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của tế bào IR : Phƣơng pháp phổ hồng ngoại MCF-7 : Tế bào ung thƣ vú MeOH : Methanol MS : Phổ khối lƣợng NCI-H460 : Tế bào ung thƣ phổi NMR : Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân PC3 : Tế bào ung thƣ tiền liệt tuyến SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SW620 : Tế bào ung thƣ đại tràng TLC : Phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng TSA : Trichostatin A DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng STT 1 Bảng 1.1: Phân loại các HDAC 2 Bảng 1.2: Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng 3 8 11 Bảng 3.1: Chỉ số lý hóa và hiệu suất tổng hợp của các acid hydroxamic từ ester 5 3 Bảng 1.3: Tác dụng ức chế chọn lọc của các chất ức chế HDAC 4 Trang 29 Bảng 3.2: Giá trị Rf và nhiệt độ nóng chảy (tonc) của các chất IVa-d 30 6 Bảng 3.3: Kết quả phân tích phổ IR của các chất IVa-d 30 7 Bảng 3.4: Kết quả phân tích phổ MS của các chất IVa-d 32 8 Bảng 3.5: Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của các chất IVa-d 33 9 Bảng 3.6: Kết quả phân tích phổ 13C-NMR của các chất IVa-d 35 10 Bảng 3.7: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các dẫn chất IVa-d 11 40 Bảng 3.8: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các acid hydroxamic có cấu trúc tƣơng tự IVa-d 42 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình vẽ STT Trang 1 Hình 1.1: Cấu tạo nucleosom 2 2 Hình 1.2: Mô tả hoạt động của HDAC 3 3 Hình 1.3: Cấu trúc chung của các chất ức chế HDAC 5 4 Hình 1.4: Cơ chế tác dụng của chất ức chế HDAC 6 5 Hình 1.5: Công thức một số chất ức chế HDAC 7 6 Hình 1.6: Cấu trúc của SAHA và trung tâm hoạt động của HDAC 7 9 Hình 1.7: Cấu trúc một số dẫn chất N-hydroxy-3-phenyl-2propenamid 12 8 Hình 1.8: Panobinostat (LBH589) 13 9 Hình 1.9: Belinostat (PXP101) 13 10 Hình 1.10: Công thức cấu tạo của HD-75 14 11 Hình 1.11: Công thức cấu tạo của HD-55 14 12 Hình 3.1: Kết quả thử tác dụng ức chế HDAC của các dẫn chất IVa-d 13 38 Hình 3.2: Biểu đồ so sánh tác dụng độc tính tế bào của các chất IVa-d so với SAHA trên 3 dòng tế bào ung thƣ SW620, PC-3, AsPC-1 41 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT Tên Sơ đồ Trang 1 Sơ đồ 3.1: Quy trình chung tổng hợp 20 2 Sơ đồ 3.2: Quy trình tổng hợp chất IIa 21 3 Sơ đồ 3.3: Quy trình tổng hợp chất IIIa 22 4 Sơ đồ 3.4: Quy trình tổng hợp chất IVa 23 5 Sơ đồ 3.5: Quy trình tổng hợp chất IVb 24 6 Sơ đồ 3.6: Quy trình tổng hợp chất IVc 26 7 Sơ đồ 3.7: Quy trình tổng hợp chất IVd 27 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong hơn một thập kỉ qua, đã có rất nhiều các nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các loại thuốc tiên tiến có khả năng nhắm đến các tế bào đích trong điều trị ung thƣ nhằm tăng hiệu quả của phƣơng pháp điều trị và giảm độc tính hơn so với các phƣơng pháp cổ điển nhƣ hóa trị hay xạ trị. Các chất ức chế histon deacetylase (HDIs) đại diện cho một nhóm các tác nhân mới trong điều trị ung thƣ. Trong số đó LAQ824 (còn đƣợc gọi là NVP-LAQ824 hoặc Dacinostat), là một dẫn xuất của acid 4-amino methylcinnamic hydroxamic có khả năng ức chế mạnh histon deacetylase (HDAC) với giá trị IC50 là 0.03 µM. Các nhà khoa học đã tìm thấy LAQ824 ức chế sự tăng trƣởng của các dòng tế bào ung thƣ khác nhau nhƣ: ung thƣ ruột kết tế bào H1299 và HCT 116, các tế bào ung thƣ vú MDA435, ung thƣ tế bào tuyến tiền liệt DU145 và PC3, các tế bào ung thƣ phổi A549 với giá trị IC50 <1 µM; LAQ824 làm giảm quá trình chết tế bào theo chƣơng trình trên các tế bào ung thƣ vú SKBR-3 và BT-474 và MB-468 ở ngƣời. Tiếp tục hƣớng nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành thiết kế và tổng hợp các dãy chất khác dựa trên việc thay thế nhóm nhận diện bề mặt của LAQ824 bằng nhân thơm khác là 3-spiro[1,3]dioxolan-2oxoindolin mang lại những tín hiệu khả quan hơn khi nghiên cứu in vitro.Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài: “Tổng hợp và thử độc tính tế bào của một số dẫn chất N-hydroxypropenamid mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin” để tổng hợp 4 acid hydroxamic mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin với 2 mục tiêu: 1. Tổng hợp N-hydroxy-3-{4-[(2'-oxospiro[1,3-dioxolane-2,3'-indol]-1'(2'H)yl)methyl]phenyl}prop-2-enamid và 3 dẫn chất. 2. Thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ in vitro và tác dụng ức chế HDAC của các chất tổng hợp đƣợc. 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. HISTON DEACETYLASE Cơ chế và theo dõi tiến triển bệnh ung thƣ đƣợc biết đến rõ ràng hơn khi công nghệ sinh học phân tử ra đời, đó là sự thay đổi di truyền học và biểu hiện kiểu gen. Tất cả bộ gen của ngƣời đƣợc gói trong nhiễm sắc thể (NST), một phức hợp đại phân tử protein - ADN. Đơn vị cấu trúc cơ bản của NST là nucleosom. Hình 1.1. Cấu tạo nucleosom Mỗi nucleosom điển hình bao gồm một octamer hình đĩa của 4 cặp histon (2 cặp của H2A với H2B và 2 cặp của H3 với H4) đƣợc quấn quanh bởi 146 cặp nucleotid [3]. Đầu amin của histon mang nhiều điện tích dƣơng nên tƣơng tác mạnh với đầu phosphat mang điện âm của ADN tạo nên cấu trúc của nucleosom và cấu trúc bậc cao của NST quy định quá trình biểu hiện gen. Khi đầu amin của histon tích điện dƣơng càng lớn tƣơng tác này càng mạnh, NST đóng xoắn càng chặt ức chế quá trình phiên mã. Ngƣợc lại thì quá trình phiên mã diễn ra và gen đƣợc biểu hiện. Mức độ tích điện dƣơng của histon phụ thuộc vào quá trình acetyl hóa ở đầu amin của histon. Sự acetyl hóa làm trung hòa bớt điện tích dƣơng ở đầu amin của histon. Trong tế bào có 2 enzym đóng vai trò chính trong quá trình acetyl hóa là histon deacetylase (HDAC) và histon acetyltransferase (HAT). Hai enzym này có 3 vai trò trái ngƣợc nhau. Sự cân bằng trong hoạt động của chúng đảm bảo mức độ tháo xoắn của nhiễm sắc thể diễn ra bình thƣờng. 1.1.1. Định nghĩa histon deacetylase Histon deacetylase là một nhóm các enzym xúc tác quá trình loại bỏ nhóm acetyl từ -N acetyl lysine amino acid của histon, làm cho các protein histon và ADN quấn chặt chẽ hơn. Nó có tác dụng đối lập với histon acetyltransferase enzym xúc tác chuyển nhóm acetyl từ acetyl coenzym A đến -amino của lysin ở đầu N của histon [5]. Histons Acetyl-histons ngưng tụ các nhiễm sắc thể kéo giãn các nhiễm sắc thể ngăn cản phiên mã kích thích phiên mã Hình 1.2. Mô tả hoạt động của HDAC 1.1.2. Phân loại HDAC Có 18 HDAC ở ngƣời đƣợc chia thành 4 nhóm dựa trên cấu trúc và chức năng của chúng [6]: Nhóm Enzym I HDAC 1, HDAC 2, HDAC 3, HDAC 8 IIa HDAC 4, HDAC 5, HDAC 7, HDAC9 IIb HDAC 6, HDAC 10 III Sirtuin (SIRT) 1,2,3,4,5,6,7, Chất đồng đẳng của SIRT2 trong nấm men Saccharomyces cerevisiae IV HDAC 11 Bảng 1.1: Phân loại các HDAC Nhóm I, II và IV là những HDAC “kinh điển” và gồm 11 thành viên là những enzym phụ thuộc Zn2+, chúng có chứa một túi xúc tác với một ion Zn2+ ở đáy của túi. Những enzym này có thể bị ức chế bởi các hợp chất tạo chelat với Zn2+ nhƣ các acid hydroxamic, thiol,…Trong khi đó, các thành viên nhóm III đƣợc gọi là những sirtuin có cơ chế phụ thuộc vào NAD+ nhƣ một cofactor thiết yếu [6], mà không tạo phức chelat với Zn2+. 4 1.2. CHẤT ỨC CHẾ HDAC TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 1.2.1. Histon deacetylase và ung thƣ Ung thƣ là quá trình xảy ra do đột biến trong ADN, dẫn đến tế bào tăng sinh vô hạn độ, vô tổ chức và không tuân theo các cơ chế kiểm soát về phát triển của cơ thể. HAT acetyl hóa histon làm trung hòa cực dƣơng trên lysine và giúp tháo xoắn cấu trúc nucleosome và kích hoạt biểu hiện gen. Ngƣợc lại, HDAC loại bỏ nhóm acetyl từ protein histon làm cho nhiễm sắc thể ở trạng thái đóng xoắn và ức chế quá trình dịch mã. Nhƣ vậy, sự acetyl hóa và deacetyl hóa nhiễm sắc thể đóng vai trò quan trọng trong điều hòa quá trình biểu hiện gen. Việc mất cân bằng hoạt động giữa HAT và HDAC có thể dẫn đến những bất thƣờng biểu hiện gen và do đó dẫn đến ung thƣ [3,10]. Các nghiên cứu có ý nghĩa thống kê cũng chỉ ra rằng các HDAC liên quan đến nhiều giai đoạn điều hòa cơ bản của quá trình sinh học trong tế bào ung thƣ nhƣ chu trình tế bào, sự biệt hóa, sự chết tế bào theo chƣơng trình, kể cả sự di chuyển, sự xâm lấn và sự tạo mạch. Các HDAC gây ra sự khởi đầu của ung thƣ bằng cách [7]: - Giảm ức chế chu trình tế bào. - Ức chế biệt hóa tế bào. - Tránh sự chết tế bào theo chƣơng trình (apoptosis). Các HDAC thúc đẩy sự tiến triển của ung thƣ bằng cách [7]: - Thúc đẩy sự hình thành mạch (angiogenesis). - Tăng cƣờng xâm lấn (invasion). - Giảm bám dính (adhesion). - Tăng di chuyển (migration). Nhƣ vậy quá trình phiên mã đƣợc điều hòa bởi hoạt động của HDAC và có thế kiểm soát ung thƣ bằng cách ức chế hoạt động của HDAC. Vì vậy các chất ức chế HDAC đã nổi lên nhƣ là tác nhân chống ung thƣ đầy hứa hẹn. Đến nay đã có hai chất ức chế HDAC đƣợc chấp thuận cho điều trị ung thƣ là vorinostat (Saha) và 5 romodepsin (Istodax) do Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép. Tuy nhiên, bất lợi của hầu hết các chất ức chế HDAC là thiếu enzyme đặc hiệu nên có thể gây ra một loạt các phản ứng phụ. Vì vậy các chất ức chế HDAC đã và đang đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu nhằm tìm ra chất có tác dụng ức chế chọn lọc từng loại HDAC để ứng dụng trong điều trị ung thƣ. 1.2.2. Cấu trúc của các chất ức chế histon deacetylase Các chất ức chế HDAC có cấu trúc rất khác nhau, nhƣng nhìn chung đều có 3 phần chính [8]: - Nhóm gắn với ion Zn2+ (A): nhƣ acid hydroxamic, nhóm o-aminoanilin của benzamid, ceton thân dầu... là phần không thể thiếu để có tác dụng ức chế enzym. - Vùng cầu nối sơ nƣớc (B): thƣờng là mạch hydrocarbon thân dầu có thể tạo nhiều liên kết Van der Waals với kênh enzym, liên quan đến khả năng ức chế enzym. - Nhóm khóa hoạt động hay vùng nhận diện bề mặt (C): thƣờng là các aryl hoặc 1 số các vòng khác, nằm trên bề mặt enzym, quyết định tính đặc hiệu và hiệu lực của chất ức chế HDAC [16]. O O OH Ar N H C n N H A B Hình 1.3. Cấu trúc chung của các chất ức chế HDAC Vì vậy, cả 3 phần cấu trúc của chất ức chế HDAC đều tham gia vào thể hiện hoạt tính ức chế enzyme, và là cấu trúc cơ sở để tổng hợp nên các hoạt chất ức chế HDAC mới. 1.2.3. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC 6 Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC phụ thuộc vào các điều kiện khác nhau nhƣ: đặc tính phân tử của chất ức chế, nồng độ và thời gian tiếp xúc với tác nhân. Nhƣng nhìn chung các chất ức chế HDAC tác dụng chủ yếu lên 3 quá trình [9]: - Thúc đẩy sự biệt hóa tế bào. - Ức chế chu trình tế bào. - Thúc đẩy sự chết tế bào theo chƣơng trình. - Ngoài ra còn 1 số quá trình phụ nhƣ hoạt hóa đáp ứng miễn dịch và ức chế tạo mạch cũng góp phần ức chế sự phát triển của khối u. Hình 1.4. Cơ chế tác dụng của chất ức chế HDAC Sau khi tiếp xúc với HDIs, thông thƣờng các tế bào ung thƣ dừng lại ở pha G1 để sao chép ADN, sau đó đi vào giai đoạn chết tế bào theo chƣơng trình. Nhƣng một số tế bào ung thƣ lại tích tụ đến điểm kiểm soát G2, vị trí mà tại đó chu trình tế bào tạm thời dừng lại, chờ đến khi các điều kiện trở nên phù hợp thì chu trình lại tiếp tục. Những tế bào bình thƣờng trải qua điểm kiểm soát G2 thì tiếp tục phát triển, trong khi đó những tế bào ung thƣ tái tạo ADN thành dạng ADN đa bội (4nADN) và chuyển sang giai đoạn gây chết tế bào theo chƣơng trình. Tuy nhiên, cơ chế phân tử để chất ức chế HDAC thúc đẩy điểm kiểm soát G2 vẫn còn chƣa 7 sáng tỏ. Có thể trong 1 số tế bào, HDIs thúc đây trực tiếp hoặc gián tiếp gen hoạt hóa điểm kiểm soát G2 [9]. 1.2.4. Phân loại các chất ức chế histon deacetylase Các chất ức chế HDAC đang đƣợc thử nghiệm lâm sàng để sử dụng trong điều trị ung thƣ có thể đƣợc chia làm 5 nhóm dựa trên cấu trúc [10]: - Các hydroxamat: TSA, SAHA, CBHA,... - Các peptid vòng: depsipeptid, CHAPs,… - Các acid béo mạch ngắn: phenylbutyrat, valproic acid,… - Các benzamid: N-acetyldinalin, MS-275,... - Các dẫn chất ceton: Trifluoromethyl ceton, alpha-cetonamid,… Hình 1.5: Công thức một số chất ức chế HDAC Mỗi nhóm trên đều có những hạn chế nhất định nhƣ: các acid hydroxamic bị chuyển hóa nhanh, ức chế không chọn lọc lên các loại enzym HDAC; các benzamid và acid béo có hiệu lực kém; các peptid vòng khó tạo thành về mặt hóa học. Các nhóm khác nhau có tác dụng ức chế các loại HDAC khác nhau: các hydroxamic acid ức chế mạnh HDAC nhóm I và II, các acid carboxylic và peptid vòng ức chế 8 mạnh HDAC nhóm I. Hiện nay có khoảng 21 chất ức chế HDAC đang đƣợc thử nghiệm trên lâm sàng để điều trị ung thƣ (cụ thể trình bày trong bảng 1.2) [11]. Bảng 1.2. Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng Nhóm Acid béo mạch ngắn Acid hydroxamic Chất Nồng độ Thử nghiệm Loại ung thƣ Phenylbutyrat mM Pha II U lympho U buồng trứng, cổ tử Valproic acid (VPA) tetrapeptid Pha II, III cung, tuyến giáp, lympho AN-9 (tiền thuốc) mM Vorinostat ( SAHA) µM/nM LBH589 nM Pha I, II PDX101 nM Pha I, II CRA-024781 µM/nM Pha I, II U sa côm, lympho ITF-2357 nM Pha I, II U lympho Hodgkin JNJ-26481585 nM Pha I, II CTCL, AML SB939 nM Pha I, II Ung thƣ tuyến tiền liệt CHR-2845 nM Pha I Ung thƣ máu 4SC-201 nM Pha II AR-42 µM Pha I U lympho, CLL Chidamide nM Pha II NSCLC, ung thƣ vú 4SC-202 µM Pha I AML, u lympho Depsipeptid nM Benzamid Cyclic mM/µm Pha I, II U lympho, bạch cầu Phê duyệt CTCL PHA II, III NSCLC CTCL, u lympho Hodgkin Ung thƣ buồng trứng, CTCL U lympho Hodgkin, ung thƣ đại tràng Phê duyệt CTCL, CLL, AML, Pha II, III ung thƣ đại tràng Ghi chú: NSCLC: carcinom tế bào phổi không nhỏ; CTCL: u lympho da tế bào T; CLL: ung thư bạch cầu mãn. 1.2.5. Liên quan cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế histon deacetylase 9 Các chất ức chế HDAC, điển hình là SAHA đƣợc dựa trên cấu trúc acid amidalkyl-hydroxamic. Cấu trúc bao gồm 3 phần chính A - B - C: Phần nhóm nhận diện bề mặt, phần cầu nối và nhóm gắn kết với ion Zn2+. Hình 1.6. Cấu trúc của SAHA và trung tâm hoạt động của HDAC Nói chung hiệu quả tác dụng của các chất ức chế HDAC dựa trên sự có mặt của 3 yếu tố chính [11]: - Nhóm kết thúc gắn kết với Zn2+ (zinc-binding group-ZBG): acid hydroxamic, các thiol, benzamid, mercaptoceton,... Đây là phần không thể thiếu để có tác dụng ức chế HDAC. - Cầu nối sơ nước (hydrophobic linker): thƣờng có cấu trúc amid-alkyl, hoặc mạch amid-hydrocarbon chƣa bão hòa, amid-nhân thơm nằm trong lòng enzym. Cầu nối này liên quan đến khả năng ức chế, quyết định sự phù hợp về cấu trúc của các chất với chiều dài của kênh enzym. Liên kết amid quan trọng nhƣng không phải then chốt, độ dài mạch tối ƣu là 5-6 nguyên tử [11]. - Nhóm khóa hoạt động (capping group): thƣờng là vòng thơm hoặc peptid vòng và thƣờng nằm trên bề mặt enzym. Nhóm này liên quan đến tính đặc hiệu và hiệu lực ức chế HDAC. Ngoài ra các nghiên cứu còn cho thấy, độ phân cực của chất bị ảnh hƣởng lớn bởi nhóm khóa hoạt động, vì vậy mà ảnh hƣởng đến dƣợc động học của hoạt chất. 10 Cho đến nay phần lớn các nghiên cứu liên quan cấu trúc – tác dụng đều tập trung tìm hiểu vai trò của nhóm gắn với ion Zn2+, cố gắng nghiên cứu thay thế các nhóm gắn kèm và một vài cầu nối khắc phục các nhƣợc điểm nhƣ: ức chế không chọn lọc HDAC I, II và chuyển hóa nhanh tuy nhiên đều dựa trên cấu trúc cổ điển này. 1.2.6. Tác dụng, tác dụng chọn lọc của các chất ức chế histon deacetylase Một trong những hạn chế của các chất ức chế HDAC đã nêu ra ở trên đó là tính không chọn lọc với các enzym HDAC, gây ra nhiều tác dụng phụ. Nghiên cứu về tính chọn lọc của các chất ức chế enzym histon deacetylase (HDIs) đối với từng loại HDAC và trên các dòng tế bào ung thƣ khác nhau nhƣ đại tràng, tuyến tụy, tiền liệt tuyến ...là bƣớc rất quan trọng giúp lựa chọn chính xác các phác đồ điều trị bằng liệu pháp dùng HDIs (cả đơn trị liệu và kết hợp) trong mỗi loại bệnh cụ thể có liên quan đến HDAC. Vì vậy đi đôi với các công trình nghiên cứu ra thuốc mới, thì việc nghiên cứu về đích tác dụng của thuốc trong mỗi loại ung thƣ cụ thể cũng rất đƣợc chú trọng. Dƣới đây chúng tôi nêu ra một số các chất ức chế HDAC đang đƣợc dùng phổ biến hiện nay và tác dụng chọn lọc của chúng trên những HDAC khác nhau. (Bảng 1.3). [4,12]. 11 Bảng 1.3. Tác dụng ức chế chọn lọc của các chất ức chế HDAC Loại enzym HDAC và nhóm tương ứng Tên chất (nhóm) Nhóm 3 8 4 5 7 9 6 10 11 Vorinostat (SAHA) + + + + nd nd - - - nd nd Trichostatin A (TSA) + nd + nd + nd nd nd + + nd + + + ½+ + + + + + + + + + + ½+ + nd + + + nd nd Dacinostat (LAQ824) + + + ½+ + nd + + + + nd Givinostat (ITF2357) + + + + nd nd nd nd + + nd + + + + nd nd nd nd nd + nd + + + nd + + nd + nd + + + ½+ ½+ + + + - nd - + nd + + - - nd + + - nd nd nd nd - - - nd nd - - + + Belinostat (PXD101) Mocetinostat (MGCD003) Entinostat (MS275) Butyrate Acid carboxylic Peptid vòng IV 2 FR276457 Benzamide II B 1 (LBH589) hydroxamic II A HDAC- Panobinostat Acid I Valproic Acid Apicidin + + + + + + + + - + nd Ghi chú: + ức chế mạnh; ½+ ức chế yếu; - : không có tác dụng; nd: chưa có dữ liệu Các nhà khoa học đã đƣa ra các bằng chứng rằng một chất ức chế HDAC nhất định có thể có tác dụng ức chế chọn lọc trên các HDAC khác nhau. Một số ví dụ, TSA là tác nhân ức chế mạnh HDAC1, 3 và 8, trong khi đó MS-275 ức chế chọn lọc hơn trên HDAC1 với IC50 là 0,3 µM so với HDAC3 là 8 µM và không có tác dụng ức chế với HDAC8. Hai hợp chất mới đƣợc tổng hợp và đã đƣợc xác định là HDIs là: SK 7041 và SK 7046 có tác dụng chọn lọc hơn trên HDAC1 và 2 [4,12]. 1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƢỚC VỀ CÁC CHẤT ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE CÔNG BỐ GẦN ĐÂY
- Xem thêm -