Diseño, obtención y evaluacuión de 1H-1, 2, 3- triazoles trisustituidos como potenciales agentes antiproliferativos

Abstract

[ES] Dentro de la superfamilia de las quinesinas, un grupo de proteínas motoras que se desplazan a través de los microtúbulos, se encuentran las quinesinas mitóticas, presentes en todas las células eucariotas. Entre ellas, destaca la quinesina 5 humana, también conocida como Eg5. Esta proteína motora es fundamental para el ensamblaje y mantenimiento del huso mitótico bipolar durante la prometafase. Cuando se inhibe, la mitosis celular se detiene, lo que provoca la muerte celular. Dado que no se conocen otras funciones de Eg5, esta proteína constituye una diana prometedora para el desarrollo de nuevos fármacos antimitóticos, los cuales evitarían la neurotoxicidad asociada a los que actualmente se utilizan en clínica. En este trabajo se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de 1H-1,2,3-triazoles trisustituidos en las posiciones 1, 4 y 5. Estos triazoles han sido diseñados para interactuar con el sitio L5 de Eg5. Además, se han obtenido sus intermedios de síntesis: azidas bencílicas y las chalconas y heterochalconas; dímeros de heterochalconas con estructura de ciclobutano; enaminas secundarias formadas en la síntesis de triazoles; y compuestos de adición conjugada a las heterochalconas. También se ha investigado la reactividad y el mecanismo de reacción de diversas heterochalconas frente a la cicloadición [2+2] fotoinducida. La potencial actividad antimitótica de los compuestos obtenidos se ha evaluado mediante la determinación de la citotoxicidad de 31 triazoles, 3 enaminas, 3 ciclobutanos, 17 heterochalconas y 1 compuesto de adición conjugada a heterochalcona frente a las líneas tumorales de mieloma MM.1S y RPMI8226. Los compuestos que mostraron una mayor citotoxicidad fueron las heterochalconas, especialmente aquellas con anillos de piridina y, en particular, cuando el fragmento benzoilo contiene átomos de flúor. Asimismo, dado que las quinesinas también se encuentran en parásitos, se ha evaluado la actividad tripanocida de 30 triazoles, 3 enaminas, 3 ciclobutanos, 17 heterochalconas y 1 compuesto de adición conjugada a heterochalcona sobre epimastigotes y amastigotes de Trypanosoma cruzi, así como su citotoxicidad sobre células Vero, hospedadoras de amastigotes. En este caso, los triazoles demostraron una mayor potencia tripanocida y selectividad, destacando especialmente los triazoles que contienen un fragmento indolilo. Finalmente, Un análisis preliminar de la selectividad de los compuestos mostró resultados prometedores, ya que aquellos con mayor citotoxicidad fueron selectivos hacia las células tumorales en comparación con las no tumorales.

[EN] Within the kinesin superfamily, a group of motor proteins that move along microtubules, there is a subgroup known as mitotic kinesins, which are found in all eukaryotic cells. Among them, human kinesin-5, also referred to as Eg5, plays a particularly important role. This motor protein is essential for the assembly and maintenance of the bipolar mitotic spindle during prometaphase. Inhibiting Eg5 disrupts cell division, ultimately leading to cell death. Since no other cellular functions have been attributed to Eg5, it represents a promising target for the development of new antimitotic drugs that could avoid the neurotoxicity often associated with current antimitotic treatments. In this study, a series of 1H-1,2,3-triazoles substituted at positions 1, 4, and 5 were synthesized and characterized. These compounds were specifically designed to interact with the L5 binding site of Eg5. Alongside the triazoles, their synthetic intermediates, benzyl azides, chalcones, and heterochalcones, were also prepared. Cyclobutane-structured heterochalcone dimers, secondary enamines formed during triazole synthesis, and conjugate addition products to heterochalcones were also obtained. Furthermore, the reactivity and reaction mechanisms of [2+2] photoinduced cycloaddition of several heterochalcones were also studied. To assess the potential antimitotic activity of these compounds, cytotoxicity tests were conducted on multiple series: 31 triazoles, 3 enamines, 3 cyclobutanes, 17 heterochalcones, and 1 conjugate addition product to heterochalcone. These were tested against the MM.1S and RPMI8226 multiple myeloma cell lines. Heterochalcones showed the highest cytotoxicity, particularly those containing pyridine rings and, more notably, those with fluorine atoms on the benzoyl moiety. Given that kinesins are also present in parasites, the trypanocidal activity of 30 triazoles, 3 enamines, 3 cyclobutanes, 17 heterochalcones, and 1 conjugate addition compound to heterochalcone was evaluated against both epimastigote and amastigote forms of Trypanosoma cruzi, along with their cytotoxicity on Vero cells (the host cells of amastigotes). In this context, the triazoles displayed stronger trypanocidal activity and better selectivity, with indole-containing triazoles standing out. Lastly, a preliminary analysis of compound selectivity yielded promising results, with the most cytotoxic compounds showing a higher selectivity toward tumor cells compared to non-tumor cells.