Design of smart linkers and their applications in controlled-release drug delivery systems stars

  1. FERHATI, XHENTI
Dirigida por:
  1. Francisco Corzana López Director
  2. Gonçalo Bernardes Director/a

Universidad de defensa: Universidad de La Rioja

Fecha de defensa: 22 de noviembre de 2019

Tribunal:
  1. Concepcion Gonzalez Bello Presidente/a
  2. Omar Boutureira Martin Secretario/a
  3. Pedro Miguel Pimenta Góis Vocal
Tesis doctoral con
  1. Mención internacional
Departamento:
  1. Química
Programa de Doctorado:
  1. Programa de Doctorado en Química por la Universidad de La Rioja

Tipo: Tesis

Repositorio institucional: lock_openAcceso abierto Editor

Resumen

Los derivados fármaco- anticuerpo representan una interesante estrategia en la terapia antitumoral dirigida. Dicha estrategia combina la gran afinidad que los anticuerpos presentan por sus correspondientes antígenos con la presencia de fármacos altamente citotóxicos. Como resultado se obtiene un agente terapéutico selectivo, a la vez que altamente eficaz y seguro. En el diseño de estos derivados fármaco-anticuerpo existen muchos factores para tener en cuenta. Así, por ejemplo, la reacción química utilizada en la conjugación define las propiedades del compuesto final (conjugado), así como el número de fármacos presentes por anticuerpo, y es decisiva para obtener un anticuerpo estable y homogéneo. Además, el linker que conecta el fármaco con el anticuerpo juega un papel importante en la estabilidad del conjugado final y en su eficacia respecto a la toxicidad en células tumorales. Teniendo en cuenta la importancia de estos dos factores, esta tesis doctoral se ha centrado en el desarrollo de nuevas estrategias de conjugación y en el diseño de nuevos linkers. En primer lugar, se han propuesto metodologías de conjugación alternativas para el diseño de nuevos conjugados. Para ello, se ha descrito la síntesis de derivados de fármacos que llevan una carbonil acrilamida, la cual reacciona selectivamente con los residuos cisteína presentes en las proteínas o anticuerpos. Así, combinado esta estrategia con un Thiomab se han preparado conjugados estables y que presentan dos unidades de fármaco por anticuerpo. De forma similar, se ha descrito el uso de vinil piridinas cuaternizadas, las cuales pueden reaccionar también de forma selectiva con las cisteínas presentes en la proteína. Con respecto al linker, en esta Tesis se ha demostrado que los acetales pueden ser un grupo funcional interesante para la preparación de ADCs y de pequeñas moléculas (SMDC), donde el fluoróforo o el fármaco al que están unidos estas entidades se liberan en medio ácido gracias a la hidrólisis del acetal. En este sentido, se han preparado acetales unidos a cumarina y a un análogo de duocarmicina. Este último compuesto representa el primer ejemplo de un análogo de duocarmicina que está protegido con un linker sensible al medio ácido. En paralelo, se han realizado estudios cinéticos con estos linkers y se ha demostrado que, aunque son estables en el plasma, se hidrolizan rápidamente en condiciones ácidas. Es de destacar que la estabilidad del ADC con un linker tipo acetal depende no sólo del sitio de la conjugación, sino que también de la naturaleza del fármaco o fluoróforo unido a este conector. Finalmente, hemos explotado el uso de la fragmentación de Grob para diseñar linkers "auto-inmolativos" para con el objetivo de liberar fármacos de forma controlada. Aunque el mecanismo de esta reacción es bien conocido y presenta varias aplicaciones sintéticas, hasta la fecha no se ha descrito ninguna aplicación en el ámbito de la biológica. El cribado de diferentes sustratos permitió identificar al 3-aminociclohexanol como una molécula adecuada para llevar a cabo la reacción de fragmentación en condiciones que imitan a un medio biológico. La nueva metodología se ha aplicado a la liberación controlada de crizotinib, un fármaco utilizado para el tratamiento del cáncer de pulmón metastásico. Así, bloqueando la fragmentación de Grob, el profármaco es estable y no toxico. Sin embargo, la activación de la reacción mediante la eliminación del grupo protector de amina del derivado 3-aminociclohexanol, resulta en la liberación del fármaco.