New Synthetic Nitro-Pyrrolomycins as Promising Antibacterial and Anticancer Agents

Pyrrolomycins (PMs) are polyhalogenated antibiotics known as powerful biologically active compounds, yet featuring high cytotoxicity. The present study reports the antibacterial and antitumoral properties of new chemically synthesized PMs, where the three positions of the pyrrolic nucleus were replaced by nitro groups, aiming to reduce their cytotoxicity while maintaining or even enhancing the biological activity. Indeed, the presence of the nitro substituent in diverse positions of the pyrrole determined an improvement of the minimal bactericidal concentration (MBC) against Gram-positive (i.e., Staphylococcus aureus) or -negative (i.e., Pseudomonas aeruginosa) pathogen strains as compared to the natural PM-C. Moreover, some new nitro-PMs were as active as or more than PM-C in inhibiting the proliferation of colon (HCT116) and breast (MCF 7) cancer cell lines and were less toxic towards normal epithelial (hTERT RPE-1) cells. Altogether, our findings contribute to increase the knowledge of the mode of action of these promising molecules and provide a basis for their rationale chemical or biological manipulation

Sintesi di un isostero del 3,5-dimetil-6-fenil-8-(trifluorometil)-5,6-diidropirazolo[3,4-f][1,2,3,5]tetrazepin-4(3H)-one (CF3-TZP) con potenziale attività biologica

In un precedente lavoro abbiamo mostrato i risultati relativi alla sintesi ed all’attività biologica del CF3-TZP 1[1] (Figura 1). Le attività antiproliferativa e apoptotica del composto 1 sono state testate su differenti linee cellulari, HL60 sensibili, HL60-R (MDR), K562 e K562-R (resistenti al Gleevec®), mostrando un profilo di attività biologica similare sulle cellule sensibili e resistenti nel range di 21-40 µM per l’IC50 e 36-62 µM per l’AC50. L’analisi citofluorimetrica sulle K562 sensibili ha indicato che il composto 1 determina un arresto dose-dipendente del ciclo cellulare in fase G0-G1 nelle prime 24 h di trattamento, mentre nelle successive 24 h si è notato una riduzione del picco G0-G1 ed un incremento del picco apoptotico subG0-G1. Gli incoraggianti risultati biologici ci hanno spinto a continuare gli studi su questa tipologia di molecole sintetizzando l’isostero 2 (Figura 1) attraverso una lunga via di sintesi (15 steps). Attualmente, sono in corso i saggi biologici per valutare le attività antiproliferativa e apoptotica. Bibliografia 1 Maggio, B.; et al, Eur. J. Med. Chem., 2008, 43, 120

Progettazione e sintesi di nuovi derivati 4-chinazolinonici potenziali inibitori della diidrofolato reduttasi

I chinazolinoni sono composti eterociclici azotati che, insieme alle chinazoline, rappresentano degli importanti farmacofori in possesso di un ampio spettro di proprietà biologiche tra cui quella antitumorale. Recentemente sono stati riportati in letteratura dei derivati 4-chinazolinonici in grado di inibire in vitro l’enzima diidrofolato reduttasi (DHFR) con IC50 comprese tra 0.4 e 1.0 µM [1]. Allo scopo di progettare la sintesi di nuovi potenziali inibitori della DHFR, è stato condotto uno studio di modellistica molecolare considerando tale enzima come biotarget. Tale studio ha portato alla selezione di 42 nuovi derivati 4-chinazolinonici (Figura 1). Attualmente, sono stati sintetizzati 20 dei 42 nuovi derivati 4-chinazolinonici, che sono stati saggiati preliminarmente sulla linea cellulare K562. Il derivato più attivo ha mostrato una IC50 di 18 µM. Sono in corso saggi enzimatici per valutare in vitro l’inibizione dell’enzima DHFR. Bibliografia 1 Al-Omary F.A.M.; et al, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2010, 18, 2849

Sintesi e valutazione biologica di nuovi nitroderivati analoghi della pirrolomicina D attivi su Pseudomonas aeruginosa

In un precedente lavoro abbiamo indagato sull’attività antistafilococcica e antibiofilm di Pirrolomicine naturali e sintetiche, composti pirrolici polialogenati attivi su patogeni Gram-positivi. I risultati biologici hanno mostrato percentuali di inibizione di biofilm comprese tra 50-80% e MIC comprese tra 0.001-0.2 µg/mL [1]. Allo scopo di ampliare la SAR di questi composti, sono stati sintetizzati dei nuovi analoghi nei quali gli atomi di alogeno sono stati sostituiti con dei nitro gruppi (Figura 1). Con grande sorpresa, le nuove nitro Pirrolomicine hanno mostrato maggiore attività su ceppi Gram-negativi, come lo Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, ampliando così il loro spettro d’azione. Il composto più attivo è risultato il derivato III con una MIC di 41.51 µM. Questo dato è molto interessante in quanto l’unica Pirrolomicina naturale attiva contro Gram-negativi è la Pirrolomicina D con una MIC di 69.56 µM. Sono in corso ulteriori studi per valutare la loro attività di inibizione di biofilm batterici. Bibliografia 1 Schillaci, D.; et al, Biofouling, 2010, 26, 433

Pirrolomicine che inibiscono la Sortasi A nelle infezioni sostenute da batteri Gram-positivi

La Sortasi A è un enzima di membrana responsabile dell’ancoraggio delle proteine di superficie sulla parete cellulare dei batteri Gram-positivi. Essa è considerata un interessante obiettivo per lo sviluppo di nuovi farmaci anti-infettivi che mirino ad interferire con importanti meccanismi di virulenza Gram-positivi. In un precedente lavoro abbiamo indagato sull’attività antistafilococcica e antibiofilm di alcune Pirrolomicine naturali e sintetiche, composti pirrolici polialogenati attivi su patogeni Gram-positivi, alle concentrazioni di 1.5 e 0.045 µg/mL. I risultati biologici hanno mostrato percentuali di inibizione di biofilm comprese tra 50-80% [1]. Allo scopo di indagare sul loro meccanismo d’azione sono stati condotti studi di modellistica molecolare e saggi di inibizione in vitro sull’enzima Sortasi A (Figura 1). I risultati ottenuti indicano che la Sortasi A potrebbe essere il bersaglio sul quale le Pirrolomicine agiscono, con IC50 comprese tra 130-250 µM, nell’inibizione della formazione di biofilm. Bibliografia 1 Schillaci, D.; et al, Biofouling, 2010, 26, 433