96
CAPITOLO 4
CONCLUSIONI.
Gli effetti farmacologici dei derivati cannabinoidi sono mediati da due recettori comunemente denominati CB1 e CB2 ed appartenenti alla famiglia A
dei recettori associati alle proteine G. Il recettore CB1 si trova localizzato
principalmente a livello delle sistema nervoso centrale ed è studiato per gli effetti psicoattivi e terapeutici dei derivati cannabinoidi, mentre il recettore CB2 si trova localizzato principalmente a livello del sistema immunitario ed il
suo ruolo fisiologico e potenziale terapeutico è ancora oggi poco noto.73 Studi recenti suggeriscono per esempio che il recettore CB2 sia coinvolto nel
controllo del dolore periferico, nei processi infiammatori, nell’osteoporosi, nella crescita dei tumori, nei disordini immunologici come la sclerosi multipla ed nei processi neuroprotettivi.73
Nel corso degli ultimi anni sono stati sviluppati molti composti agonisti caratterizzati da alta affinità per il recettore CB2 ed alta selettività nei confronti
del sottotipo CB1; tra tutti questi, i derivati amminoalchilindolici hanno assunto
un ruolo di particolare interesse. I derivati amminoalchilindolici sono una classe di composti che presentano un’alta affinità per il recettore CB2 ed buona
selettività CB2/CB1; inoltre hanno destato un particolare interesse in quanto
diversi studi sperimentali indicano che questi composti interagiscono in un sito di legame differente da quello delle altre classi di composti.73
Nella mia tesi è stata fatta una ricerca preliminare dove sono stati scelti tutti gli articoli che trattavano i derivati amminoalchilindolici.100-103 Gli articoli trovati sono stati successivamente selezionati secondo due criteri:
Composti saggiati per la loro affinità su entrambi i recettori.
Articoli selezionati in base al tipo di saggio utilizzato per valutare l’affinità verso i recettori cannabinoidi.
97
Data l’assenza di strutture tridimensionali per i recettori CB1 e CB2 lo
studio si è sviluppato utilizzando approcci basati solamente sulle caratteristiche dei ligandi, quali lo sviluppo di modelli farmacoforici e di modelli 3D-QSAR.
Lo sviluppo dei modelli farmacoforici è stato il punto di partenza per costruire i modelli 3D-QSAR per i recettori cannabinoidi.
Allo scopo di sviluppare modelli 3D-QSAR per l’affinità di questi ligandi verso i recettori CB1 e CB2 sono state prese in considerazione due diverse
procedure di allineamento dei ligandi: la procedura “atom-based” presente nel programma PHASE e la procedura “MTA”99
(multitemplate alignment) recentemente riportata dal nostro gruppo di ricerca.
Nella procedura “atom-based” sono state analizzate le caratteristiche comuni a tutti i ligandi (presenza di gruppi accettori e donatori di legami a idrogeno, di anelli aromatici, di gruppi idrofobici, di gruppi carichi positivi e negativi) e sulla base di queste è stato costruito un modello farmacoforico con il programma PHASE92 a cui sono stati allineati tutti i ligandi. Utilizzando tale allineamento è stato costruito il modello 3D-QSAR per i recettori CB1 e CB2.
Nella procedura “MTA” sono stati presi 5 composti di riferimento caratterizzati da un alta affinità per i recettori CB2 e che rappresentano i
principali derivati riportati in letteratura. Sulla base delle caratteristiche comuni di questi 5 ligandi è stato costruito un modello farmacoforico. Successivamente tutte le molecole sono state allineate ai 5 ligandi di riferimento a loro volta allineati in base al modello farmacoforico, e per ogni ligando è stato scelto l’allineamento migliore, tra esso ed i 5 composti di riferimento.
L’utilizzo di queste due procedure differenti ha permesso di verificare quale fosse il metodo più attendibile per lo sviluppo di questo progetto. risultati statistici hanno mostrato che la procedura “MTA” per lo sviluppo del modello 3D-QSAR risulta essere più affidabile per entrambi i recettori cannabinoidi.
I modelli MTA sono quindi stati ulteriormente analizzati attraverso lo studio grafico dei risultati. Il programma GOLPE95 ha permesso lo studio grafico per mezzo dell’opzione PLS pseudo coefficients. Dall’analisi delle superfici è emerso che l’affinità è quasi esclusivamente correlata ad interazioni
98
di tipo lipofilo per i recettori CB2 (figura 10), mentre per i recettori CB1 la
presenza di gruppi acettori di legami ad idrogeno sull’anello naftilico in posizione 2, 3 e 6 determina un incremento d’attività (figura 11).
Dall’analisi dei PLS coefficient plots ottenuti dai modelli 3D-QSAR per i due sottotipi recettoriali si può dedurre quali sono alcune delle principali caratteristiche importanti per avere derivati affini e selettivi per il recettore CB2. In particolare i ligandi dovrebbero possedere le seguenti caratteristiche:
Il sostituente legato all’azoto dovrebbe avere dimensioni inferiori al sostituente n-pentilico.
Il sostituente legato in posizione 4 all’anello naftilico dovrebbe avere ridottissime dimensioni (gruppo metilico)
Non dovrebbero essere presenti in posizione 2, 3 e 6 gruppi accettori di legami ad idrogeno.
E’ infine interessante notare che la posizione 3 dell’anello naftilico non è stata esplorata, tuttavia i risultati ottenuti dai modelli 3D-QSAR suggeriscono che tale posizione potrebbe essere coinvolta in efficaci interazioni lipofile nel recettore CB2 e non nel recettore CB1.
I risultati ottenuti in questa tesi suggeriscono ed incoraggiano l’utilizzo del metodo MTA anche per i derivati naftiridinici dal momento che il modello farmacoforico è stato sviluppato tenendo conto anche delle caratteristiche di questi composti. Una volta ottenuti i modelli 3D-QSAR anche per questi composti sarebbe interessante analizzare le indicazioni ottenute per la selettività CB2/CB1 e confrontarle con quelle ottenute in questo studio.
La procedura utilizzata si presta facilmente ad essere adoperata come potenziale strumento per studi di Virtual Screening. L’utilizzo del modello farmacoforico ARXXX.379 abbinato all’utilizzo del volume dei ligandi potrebbe essere adoperato come efficace mezzo di screening per database di molecole. I modelli 3D-QSAR costruiti poi, visto il loro alto grado di predittività esterna, potrebbero essere utilizzati come ulteriore filtro di selezione per nuovi potenziali scaffolds attivi e selettivi verso il recettore CB2.
