Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog (KRAS) najčešće je mutirani podtip obitelji RAS i nekoć se smatrao metom koja se "ne može liječiti". Posljednjih godina, inhibitori kovalentne mutacije koji ciljaju na mutaciju KRASG12C napravili su značajan napredak, a dva inhibitora male molekule, AMG510 (Sotorasib) i MRTX849 (Adagrasib), sukcesivno je odobrila američka FDA, što je pokrenulo val istraživanja o lijekovi koji ciljaju na KRAS koji je teško lijekirati. Međutim, na tržištu još uvijek nema drugih lijekova za mutacije osim KRASG12C, posebno KRASG12D, koji je široko prisutan u mnogim tumorima, a nedavno je Miratijev MRTX1133, kao prvi oralno reverzibilni inhibitor KRASG12D, upravo ušao u fazu I, koja je uvelike potaknuo istraživanje lijekova koji ciljaju ovu mutaciju.
Nedavno su istraživački tim Zhang Ao sa Farmaceutskog fakulteta, šangajsko sveučilište Jiaotong i istraživački tim Pang Xiu-feng sa Škole života, Istočnokinesko normalno sveučilište blisko surađivali kako bi postigli napredak u proučavanju male molekule protiv tumora inhibitori koji ciljaju mutaciju KRASG12D. Rad je nedavno objavljen online u međunarodno priznatom akademskom časopisu Journal of Medicinal Chemistry: https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.3c01724.
U ovoj studiji, na temelju kristalne strukture kompleksa MRTX1133, istraživači su proveli sustavnu strukturnu optimizaciju regije P petlje koju zauzima osnovni azetidinijev premosni fragment prstena, hidrofobni džep na lijevoj strani molekule gdje naftalenski prsten međusobno djeluje i područje otapala gdje pirolizidinski biciklički prsten interagira, s jedne strane. Konkretno, deuteracija benziloksimetilena, potencijalnog metaboličkog mjesta, provedena je kako bi se povećala stabilnost spojeva, dok je uvođenje sidodifluoroolefinskog supstituenta povećalo novost molekula, što je rezultiralo klasom pirolizidin deuteriranih spojeva sa sidodifluoroolefinskim supstituentima 22 i 28.
Slika 2. Dizajn novog KRAS-a temeljen na strukturi lijekaG12Dinhibitori.
Spojevi 22 i 28 pokazali su nisku nanomolarnu razinu (0.3 - 1.6 nM) aktivnost inhibicije rasta protiv staničnih linija kao što su AsPc-1 i AGS koje izražavaju mutaciju KRASG12D, i slabiju aktivnost protiv drugih KRASG12S mutantni soj A549 kao i KRASWT H1299 stanice, koje pokazuju bolju selektivnost za KRASG12D. Naknadno je utvrđeno da su spojevi vrlo aktivni u inhibiciji interakcija RAF-RAS proteina na molekularnoj razini konstruiranjem testa baziranog na homogenoj vremenski razlučenoj fluorescenciji (HTRF) (IC50=0.48 - 1).19 nM). Nadalje, u ljudskim stanicama raka gušterače AsPc-1 i stanicama raka crijeva AGS, novi spojevi su ovisno o dozi i značajno inhibirali fosforilaciju KRAS nizvodno proteina ERK i AKT. Protočna citometrijska analiza također je pokazala da je postotak apoptotskih stanica nakon 24 sata tretmana spojevima (50 nM) bio približno dva puta veći od postotka slijepe kontrolne skupine. U modelu AsPC-1 mišjeg ksenotransplantata tumora miša, novi spojevi postigli su 73,4% odnosno 71,3% inhibicije rasta tumora (TGI) pri intraperitonealnoj primjeni 20 mg/kg dva puta dnevno, dok nije bilo značajne promjene u tjelesne težine miševa. Western-Blot analiza tumorskih tkiva pokazala je da novi spojevi značajno inhibiraju fosforilaciju KRAS nizvodno proteina ERK i AKT in vivo. Sve zajedno, ovo sugerira da ova klasa spojeva ima dobru sigurnost i antitumorsko djelovanje s potencijalom za daljnja istraživanja.
Slika 3. Protutumorski učinci spojeva u mišjim modelima ksenografta tumora in vivo.
