Applicazione di una strategia multitarget per la scoperta di nuove entità molecolari utili nella cura e diagnosi di malattie neurodegenerative
Obiettivo generale della ricerca
Scoperta di nuovi derivati multifunzionali con adeguate proprietà farmacocinetiche per un’attività neuroprotettiva in vivo nel SNC da valutare come candidati nella cura di malattie neurodegenerative (NDs) multifattoriali legate all’invecchiamento come il morbo di Alzheimer (AD), per le quali sono in commercio solo farmaci sintomatologici privi di effetti disease-modifying. Lo screening in modelli cellulari e animali servirà a determinare e validare il rapporto più favorevole tra le attività biofarmacologiche per ottenere un effetto terapeutico neuroprotettivo
Principali risultati prodotti
Modello farmacoforico e derivazione di relazioni struttura affinità (SAR) per l’attività duale di inibizione AChE-MAO B (Modello)
Elaborazione di relazioni struttura affinità (SAR) e dell’effetto delle variazioni strutturali sul profilo multitarget di composti ad attività triplice (Rapporto)
Analisi proprietà drug-like: valori di solubilità e lipofilia, costanti di stabilità, Papp (capacità di brain-permeation) (Database)
Dati di citossicità (Database)
Dati di neuroprotezione in diversi modelli di stress ossidativo (Database)
Principale know-how prodotto
Elaborazione di un modello di farmacoforo per l’inibizione duale AChE-MAOB
Identificazione di composti neuroprotettivi multipotenti ad attività duale o triplice (dotati di attività inibitoria duale AChE-MAO B e addizionali attività antiossidanti o chelanti di metalli o donatori di ossido nitrico)
Individuazione di un composto guida (lead compound) o di un candidato farmaco (drug candidate) da sottoporre a successive sperimentazioni in modelli cellulari e/o animali di NDs (in particolare la malattia di Alzheimer)
Sfida sociale: Diagnosi avanzata e precoce di malattie neurodegenerative
Individuazione di nuovi chemotipi multipotenti che portano vantaggi nella sperimentazione, nella compliance e nella sicurezza dei potenziali candidati preclinici. L'efficacia dell'approccio multitarget potrebbe aprire nuovi scenari terapeutici e/o offrire nuovi strumenti per la diagnosi precoce (legata all'aumentata attività MAO) in un'area di ricerca sottostimata. Avvalendosi di una sinergia di azioni biologiche, tali composti potrebbero arrestare la progressione della cascata neurodegenerativa o alleviare/bloccare la sintomatologia motoria e cognitiva realizzando un effetto disease-modifying sinora disatteso dai farmaci approvati
Collaborazioni internazionali rilevanti attivate
- Università di Santiago de Compostela (Collaborazione scientifica)
Dati di inibizione MAO di ratto
- Molecular Discovery Ltd (Collaborazione scientifica)
Predizione di permeazione nel sistema nervoso centrale
- Università di Geneva - Pharmaceutical Sciences (Collaborazione scientifica)
Inibizione delle monoammino ossidasi umane ricombinanti
- Università di Umea - Dep. Chemistry (Progetti congiunti)
Studio cristallografico di inibitori AChE
Collaborazioni nazionali rilevanti attivate
- Università di Pavia - Dip. Biologia (Progetti congiunti)
Studio cristallografico di inibitori MAO B
- TES Pharma srl (Progetti congiunti)
Profiling ADME di derivati fluorurati
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Università di Bari - DBBB (Collaborazione scientifica)
Misurazione di citotossicità e neuroprotezione in linee cellulari, determinazione di proprietà antiossidanti e studio del meccanismo di inibizione della formazione delle fibrille amiloidee
- Università di Bari - DSF (Collaborazione scientifica)
Misurazione di citotossicità e neuroprotezione in linee cellulari, misure di brain-permeation e interazione con P-gp
- Pisani L., Farina R., Catto M., Iacobazzi R.M., Nicolotti O., Cellamare S., Mangiatordi G.F., Denora N., Soto-Otero R., Siragusa L., Altomare C.D., Carotti A. (2016) Exploring Basic Tail Modifications of Coumarin-Based Dual Acetylcholinesterase-Monoamine Oxidase B Inhibitors: Identification of Water-Soluble, Brain-Permeant Neuroprotective Multitarget Agents. Journal of Medicinal Chemistry
- Pisani L., Farina R., Soto-Otero R., Denora N., Mangiatordi G.F., Nicolotti O., Mendez-Alvarez E., Altomare C.D., Catto M., Carotti A. (2016) Searching for Multi-Targeting Neurotherapeutics against Alzheimer's: Discovery of Potent AChE-MAO B Inhibitors through the Decoration of the 2H-Chromen-2-one Structural Motif. Molecules
- Pisani L., Catto M., De Palma A., Farina R., Cellamare S., Altomare C.D. (2017) Discovery of Potent Dual Binding Site Acetylcholinesterase Inhibitors via Homo- and Heterodimerization of Coumarin-Based Moieties. ChemMedChem
- Pisani L., De Palma A., Giangregorio N., Miniero D.V., Pesce P., Nicolotti O., Campagna F., Altomare C.D., Catto M. (2017) Mannich base approach to 5-methoxyisatin 3-(4-isopropylphenyl)hydrazone: A water-soluble prodrug for a multitarget inhibition of cholinesterases, beta-amyloid fibrillization and oligomer-induced cytotoxicity. European Journal of Pharmaceutical Sciences
- Mangiatordi G.F., Alberga D., Pisani L., Gadaleta D., Trisciuzzi D., Farina R., Carotti A., Lattanzi G., Catto M., Nicolotti O. (2017) A rational approach to elucidate human monoamine oxidase molecular selectivity. European Journal of Pharmaceutical Sciences
- Pisani L., Rullo M., Catto M., De Candia M., Carrieri A., Cellamare S., Altomare C.D. (2018) Structure-property relationship study of the HPLC enantioselective retention of neuroprotective 7-[(1-alkylpiperidin-3-yl)methoxy]coumarin derivatives on an amylose-based chiral stationary phase. Journal of Separation Science
- Pisani L., Iacobazzi R.M., Catto M., Rullo M., Farina R., Denora N., Cellamare S., Altomare C.D. (2018) Investigating alkyl nitrates as nitric oxide releasing precursors of multitarget acetylcholinesterase-monoamine oxidase B inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry
- Purgatorio R., De Candia M., De Palma A., De Santis F., Pisani L., Campagna F., Cellamare S., Altomare C.D., Catto M. (2018) Insights into Structure-Activity Relationships of 3-Arylhydrazonoindolin-2-One Derivatives for Their Multitarget Activity on ß-Amyloid Aggregation and Neurotoxicity. Molecules
Pisani Leonardo
CHIM/08 Chimica farmaceutica
Dipartimento di Farmacia - Scienze del farmaco
Università degli Studi di Bari "Aldo Moro"