Triterpenos pentacíclicos e sua atividade frente a células de leucemia mieloide crônica : revisão da literatura e prospecção de novos inibidores de BCR-ABL1

Abstract

A leucemia mieloide crônica (LMC) é uma neoplasia hematológica caracterizada pelo cromossomo Philadelphia (Ph+), resultante da translocação t(9;22)(q34;q11), que origina uma oncoproteína, BCR-ABL1, com hiperatividade tirosina cinase que promove proliferação e sobrevivência celular descontroladas. O tratamento da LMC consiste no uso de inibidores de tirosina cinase (ITC); entretanto, casos de resistência representam um importante desafio no manejo da doença. Os ácidos betulínico (AB) e ursólico (AU) são triterpenos pentacíclicos com relevante atividade contra variados tipos de câncer, porém com baixa seletividade de alvo, além de alta lipofilia e baixa biodisponibilidade que prejudicam seu uso terapêutico. Considerando esse cenário, o presente estudo teve como objetivo fazer uma ampla revisão da atividade de triterpenos pentacíclicos naturais e semissintéticos no tratamento de células de LMC, além de planejar e produzir novos inibidores de BCR-ABL1 a partir de AB e AU. Através do artigo de revisão, demonstramos que os triterpenos pentacíclicos são promissores agentes pró-apoptóticos em células de LMC e que seus derivados representam oportunidades no desenvolvimento de novos fármacos para combate da doença. Visando obter seletividade para inibição de BCRABL1, 202 novos derivados triterpênicos foram planejados com base em fragmentos moleculares dos cinco ITC aprovados para tratamento da LMC. Compostos promissores foram identificados através de ensaios de docking molecular, com modelos proteicos de BCR-ABL1, e de predição in silico de características farmacológicas. Os derivados JDB28I e JDU-28I foram produzidos por semissíntese a partir de AB e AU, respectivamente. O composto JDB-28I foi purificado, elucidado por análises de RMN e espectrometria de massas, e avaliado in vitro frente a células K562 (Ph+) e células mononucleares saudáveis de sangue periférico. Resultados preliminares indicam o potente valor de IC50 de 0,4037 µM em K562, porém com índice de seletividade para células leucêmicas de 1,92. Dentre as perspectivas do estudo encontram-se a purificação e a caracterização de JDU-28I, bem como sua avaliação in vitro, além da investigação dos mecanismos de citotoxicidade dos compostos sintetizados para confirmação de atividade anti-BCR-ABL1.

Chronic myeloid leukemia (CML) is a hematologic neoplasm characterized by the presence of the Philadelphia chromosome (Ph+), resulting from the t(9;22)(q34;q11) translocation, which originates an oncoprotein, BCR-ABL1, with tyrosine kinase hyperactivity that promotes uncontrolled cell proliferation and survival. CML treatment consists of tyrosine kinase inhibitors (TKI); however, cases of resistance represent an important challenge in managing the disease. Betulinic (BA) and ursolic (UA) acids are pentacyclic triterpenes with relevant activity against several types of cancer, though with poor target selectivity, as well as high lipophilicity and low bioavailability that affect their therapeutic use. Considering this context, this study aimed to make a comprehensive review of the activity of natural pentacyclic triterpenes and their semi-synthetic derivatives in the treatment of CML cells, in addition to planning and producing new BCR-ABL1 inhibitors derivatives from BA and UA. Through the review article, we showed that pentacyclic triterpenes are promising pro-apoptotic agents against CML cells and that their derivatives represent opportunities for the development of new drugs to treat the disease. Aiming to obtain selectivity for BCR-ABL1 inhibition, 202 new triterpene derivatives were planned based on molecular fragments of the five TKI approved for the treatment of CML. Promising compounds were identified through molecular docking assays, with protein models of BCR-ABL1, and in silico prediction of pharmacological features. Derivatives JDB-28I and JDU-28I were produced by semisynthesis from BA and UA, respectively. Compound JDB-28I was purified, elucidated by NMR analysis and mass spectrometry, and evaluated in vitro against K562 cells (Ph+) and healthy peripheral blood mononuclear cells. Preliminary results indicate a potent IC50 value of 0.4037 µM in K562, with a selectivity index for leukemic cells of 1.92. Among the perspectives of the study are the purification and characterization of JDU-28I, as well as its in vitro evaluation, in addition to the investigation of the mechanisms involved in the cytotoxicity of the synthesized compounds, to confirm anti-BCR-ABL1 activity.