Dissertação de mestrado em Bioquímica AplicadaCancer is a devastating disease worldwide, with millions of diagnoses per year and many
people living with this pathology. Breast cancer is one of the major causes of death in women
while male breast cancer represents less than 1% of the total male diagnosed population. Due
to this increasing cancer incidence, research in this area has been growing at the same rate.
Thus, there is an urgency in discovering new drugs for cancer treatment.
The chromene scaffold has been identified in several compounds with anticancer
activity. The substitution pattern highly influences the activity and the mode of action and the
synthesis of new derivatives is an important element in the search for improved drug candidates.
The major aim of this Master thesis was the synthesis of new chromene derivatives with
enhanced anticancer activity.
Chalcone and chromene derivatives were isolated in good yield through clean reactions
using innocuous solvents such as water and ethanol and highly effective aldol condensations.
Generally, the reactions were performed at room temperature, leading to the isolation of highly
pure compounds.
Newly synthetized compounds were tested on cancer cells and a non-tumoral cell line.
For the first screening, a range of 51 compounds was assessed for cell survival by SRB assay on
MCF-7 cells. Then, only the 22 most active compounds were tested against another breast
cancer cell line (HS578t) and cytotoxicity was evaluated for MCF-10 normal cells. Then, a
selection of the eight most promising chalcones and chromenes had their IC50 determined for all
three cell lines. Finally, some more specific assays were performed and it was found that a
selected chromene acted as a cell migration inhibitory agent. Some preliminary results, with
protein expression, also showed that this chromene might be causing its anticancer activity
through induction of cell-apoptosis. For chalcones, the results suggest an anti-proliferative
ability and reduction of membrane integrity.
Generally, compounds with halogenated substituents presented enhanced activity
comparing to methoxy or methyl groups. More specifically, the bromine atom was often present
in the bioactive molecules that proceeded to the final assays and showed to be promising
candidates for further studies.O cancro é uma doença devastadora que em todo o mundo apresenta milhões de
diagnósticos por ano e muitas pessoas vivem com esta patologia. O cancro da mama é uma das
maiores causas de morte entre a população feminina enquanto que, o cancro da mama
masculino afeta menos de 1% de todos os diagnósticos oncológicos nos homens. Devido à
crescente incidência de cancro, a investigação farmacológica nesta área tem vindo a crescer na
mesma proporção. Assim, a descoberta de novas drogas para tratamento oncológico representa
uma urgência.
O núcleo de cromeno foi identificado em diversos compostos com atividade
anticancerígena. O padrão de substituição demonstra afetar a atividade e o modo de ação e a
síntese de novos derivados é um elemento importante em investigação para melhorar a ação
do candidato. O principal objetivo desta tese de Mestrado era sintetizar novos derivados de
cromeno com atividade anticancerígena melhorada.
Vários derivados de calconas e cromenos foram isolados com bons rendimentos, através
de reações limpas usando solventes inócuos tais como água e etanol, em condensações aldólicas
altamente efetivas. Na generalidade, as reações foram realizadas à temperatura ambiente,
levando ao isolamento de compostos altamente puros.
Os recém-sintetizados compostos foram testados em linhas celulares de cancro e numa
linha celular não-tumoral. Num primeiro screening, um lote de 51 compostos foi testado para a
viabilidade celular por ensaio com sulforodamina em células MCF-7. Então, apenas os 22
compostos mais ativos foram testados para outra linha celular (HS578t) e a citotoxicidade foi
avaliada em células normais MCF-10. Uma série dos oito compostos mais promissores para as
três linhas celulares, foi selecionada e teve o IC50 determinado. Finalmente, alguns ensaios mais
específicos foram elaborados e registou-se que o único cromeno selecionado apresentou poder
para inibição da migração celular. Alguns resultados preliminares, para expressão proteica,
clarificaram que este cromeno poderá estar a agir como agente anticancerígeno através da
indução da apoptose. Para as calconas testadas, os resultados sugerem uma capacidade
antiproliferativa e a redução da integridade membranar.
Em geral, os compostos com substituintes halogenados exibiram melhor atividade em
comparação com grupos metilo ou metoxilo. Mais especificamente, o átomo de bromo esteve
por diversas vezes presente nas moléculas bioativas que procederam para os ensaios finais e
demostraram ser candidatos promissores para estudos futuros