SINTESI DI NUOVI PROFARMACI ATTIVI SUL SISTEMA NERVOSO CENTRALE

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

La ricerca verte sulla sintesi, la caratterizzazione, la valutazione della stabilità chimica ed enzimatica e la valutazione delle caratteristiche di assorbimento di nuovi profarmaci aminoacidici in grado di dirigersi selettivamente verso il Sistema Nervoso Centrale (SNC). Come carrier vengono presi in considerazione aminoacidi essenziali neutri, quali la L-fenilalanina, L-triptofano, L-Leucina, L-metionina, L-istidina, che attraversano la Barriera emato-encefalica (BBB) mediante trasporto facilitato e possiedono dimensioni molecolari opportune per essere utilizzati quali “carrier”.
La ricerca è limitata all’uso degli enantiomeri della serie L; è dimostrato, infatti, che le cellule endoteliali cerebrali sono selettive verso tali molecole, e questa caratteristica permette di regolare attivamente i processi biochimici del cervello. I coniugati farmaco-aminoacido dovrebbero superare facilmente la BBB e liberare il principio attivo per scissione enzimatica all’interno del SNC. I carriers, liberatisi, rientrando nei normali cicli metabolici, non daranno luogo ad accumulo.
In questa fase della ricerca, quali farmaci modello, sono stati utilizzati la dopamina, per la cura del morbo di Parkinson e l’acido Valproico (VPA), molecola ad azione antiepilettica.
Gli studi già condotti hanno portato alla sintesi di prodotti quali: L-triptofano-beta-(3,4-diidrossifenil)etilamide, L-fenilalanina-beta-(3,4-diidrossifenil)etilamide quali derivati con potenziale azione antiparkinsoniana ed i Valproil derivati di L-fenilalanina, L-triptofano, L-Leucina, L-metionina, L-istidina quali derivati con potenziale azione antiepilettica.
La ricerca prosegue con lo studio delle loro caratteristiche chimico-fisiche, con particolare riguardo verso il Log P, da cui strettamente dipende l’attraversamento della BBB. La stabilità chimica delle molecole sintetizzate verrà osservata in soluzioni a vari pH, in condizioni simulanti quelle del tratto gastrointestinale, al fine di valutarne la somministrabilità per via orale. Le caratteristiche di trasporto attraverso la BBB verranno valutate utilizzando un modello in vitro, costituito da un sistema di cocoltura di cellule endoteliali cerebrali, neuroni ed astrociti. Studi di idrolisi enzimatica in vitro, in plasma umano, daranno indicazioni sul comportamento dei profarmaci una volta giunti nel torrente circolatorio. L'idrolisi enzimatica, in presenza di omogenati di cervello di ratto, darà precise informazioni sulla velocità di riconversione dei profarmaci in “farmaco-padre” dopo uptake da parte del cervello. In seguito verrà effettuata la valutazione in vivo dell’attività farmacologica. In particolare, lo studio dei derivati del VPA sarà finalizzato alla valutazione della loro influenza sull’attività bioelettrica, in modelli sperimentali di epilessia. A tal fine saranno condotti studi elettrofisiologici in vitro mediante l’utilizzo di un modello di epilessia ippocampale in fettine di cervello di ratto.

Layman's description

La ricerca ha come obiettivo la progettazione e sintesi di nuovi profarmaci attivi sul Sistema Nervoso Centrale, caratterizzati da elevato organotropismo e da selettività d’azione. Nell'attuale fase della ricerca vengono studiati, come modello sperimentale per l'attraversamento della Barriera emato-encefalica, profarmaci aminoacidici della dopamina che potrebbero trovare applicazione nella terapia del Morbo di Parkinson e profarmaci dell’acido Valproico con potenziale attività antiepilettica.
Attraverso la realizzazione di tali profarmaci, la ricerca si propone di:
- ottimizzare il trasferimento del farmaco dal sito di somministrazione alla biofase,
- evitare la distribuzione del farmaco nei compartimenti corporei non interessati alla sua azione,
- ridurre la dose da somministrare,
- diminuire drasticamente i gravi effetti collaterali connessi con la somministrazione di dosi elevate di farmaco,
- aumentare la concentrazione di farmaco all’interno del S.N.C. mediante l’incremento della sua diffusione attraverso la Barriera emato-encefalica,
- mantenere livelli terapeutici del farmaco nel sito d'azione per un periodo prolungato.
Questa fase della ricerca ha come obiettivo la sintesi, la caratterizzazione, la valutazione della stabilità chimica ed enzimatica e la valutazione delle caratteristiche di trasporto dei profarmaci ottenuti legando covalentemente "carriers" aminoacidici (L-fenilalanina, L-triptofano, L-leucina, L-metionina o L-istidina) alla dopamina o all’acido valproico.
Delle molecole ottenute verranno studiate le caratteristiche chimico-fisiche, con particolare riguardo al Log P, da cui strettamente dipende l’attraversamento della BBB.
Verrà quindi valutata la stabilità chimica dei profarmaci in condizioni simulanti quelle del tratto gastrointestinale, al fine di valutarne la somministrabilità orale.
Il comportamento dei profarmaci in ambiente plasmatico sarà osservato attraverso esperimenti di idrolisi enzimatica in plasma umano. Adoperando omogenato di cervello di ratto, sarà valutata la riconversione dei profarmaci in “farmaco-padre” dopo “uptake” da parte del cervello. In seguito verrà determinata l’attività farmacologica in vivo.

Diversi sono i prodotti già ottenuti nell'ambito della presente ricerca: L-triptofano-beta-(3,4-diidrossifenil)etilamide, L-fenilalanina-beta-(3,4-diidrossifenil)etilamide quali profarmaci con potenziale azione antiparkinsoniana e N-Valproil-L-Fenilalanina, N-Valproil-L-Triptofano, N-Valproil-L-leucina, N-Valproil-L-metionina e N-Valproil-L-istidina, con potenziale azione antiepilettica. I prodotti di reazione saranno sottoposti alla valutazione del coefficiente di ripartizione che sarà effettuata in ottanolo e soluzione acquosa a pH 7, ed espressa come Log P.
Quindi si procederà con gli studi sulla somministrabilità orale che riguarderanno diversi aspetti del comportamento di queste molecole. Verrà infatti, da un lato, effettuata la valutazione della stabilità chimica dei nuovi derivati, in soluzione acquosa ed in condizioni simulanti quelle del tratto G.I., in un range di pH compreso tra pH 1.3 e 8, alla temperatura di 37°C. Tale comportamento verrà monitorato mediante analisi HPLC. Verrà successivamente studiata l’attitudine di queste molecole ad essere assorbite nel tratto gastrointestinale per semplice diffusione passiva. In particolare, per stabilire quale zona del tratto gastroenterico sia maggiormente coinvolta nel processo di assorbimento, saranno effettuate prove in vitro di diffusione, facendo uso di celle di diffusione orizzontali, quale sistema bicompartimentale. I risultati ottenuti dalle prove in vitro saranno validati mediante analoghi esperimenti ex vivo utilizzando mucose del tratto gastrointestinale di animali. La capacità di rimanere immodificati nell’ambiente biologico verrà valutata attraverso studi di stabilità enzimatica condotti utilizzando plasma umano ed omogenato di cervello di ratto. L’ana
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …

Fingerprint

Esplora i temi di ricerca toccati da questo progetto. Queste etichette sono generate sulla base dei riconoscimenti/sovvenzioni sottostanti. Insieme formano una fingerprint unica.