Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi (DEMO)
Yalçın özkat G. (Araştırmacı), Yıldız İ., Yılmaz S.
Yeni antitümör etkili bileşiklerin geliştirilmesinde DNA topoizomeraz enzim inhibisyonu önemli bir alandır. Günümüzde FDA onaylı
“Etoposit” bileşiği Topo II enzim inhibitörü olarak, “Kamptotesin, Topotekan ve İrinotekan” bileşikleri ise Topo I enzim inhibitörü
olarak bazı kanser tiplerinin tedavisinde kullanılmaktadırlar. Ancak, bu ilaçların klinik olarak bazı yan etkilerinin bulunması ve zamanla
bu bileşiklere karşı direnç gelişmesi nedeniyle araştırıcıları daha etkin ve daha az yan etkilere sahip DNA topoizomeraz enzim inhibitör
grubu yeni antitümör ilaçların bulunması çalışmalarına yöneltmektedir.
Son yıllarda grubumuz tarafından bazı 2,(5 ve/veya 6)-sübstitüe-benzoksazol, -benzimidazol, -benzotiyazol yapısı taşıyan bileşiklerin
DNA topoizomeraz I veya II enzimlerine karşı inhibitör etki gösterdikleri in vitro çalışmalarla ortaya konmuştur. 2021 Yılında
yayımladığımız çalışmamızda; 5-nitro-2-(4-bütilfenil)benzoksazol (IC50:2 μM), ve 2-(4-bütilfenil)oksazolo[4,5-b]piridin (IC50:2 μM)
bileşiklerinin hTopo IIα enzimini pozitif kontrol Etoposit’den (IC50:10 μM) bile daha iyi inhibe ettiklerini gösterdik. Bu çalışmaların
devamı olarak; önerilen projede, hTopo IIα enzim hedefli yeni bazı benzoksazol ve benzimidazol yapısına sahip antikanser etkili
bileşiklere ulaşılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda tasarladığımız bileşikler; 5-metoksikarbonil-(2-sübstitüefenil)benzoksazol
ve benzimidazol türevleri ile 5-kloro-6-nitro-(2-sübstitüefenil)benzoksazol yapısındadır. Önerilen projede çalışılması planlanan
bileşikler bugüne kadar yaptığımız çalışmaların ışığında tasarlanmış olup daha etkili hTopo IIα enzim inhibitörü olabileceği öngörülen
moleküllerdir. En önemli hedefimiz hem daha etkili hemde in silico olarak farmakokinetiği uygun antitümör bileşiklere ulaşmaktır. Bu
hedefe ulaşmak amacıyla öncelikle in silico olarak farmakokinetik özellikleri detaylı olarak araştırılacaktır. Bu amaçla ön çalışma
yapılmış olup tasarlanan bileşiklerin büyük çoğunluğunun uygunluk taşıdığı gözlemlenmiştir. Daha sonra tasarlanan bileşikler ile daha
önceki çalışmalarda kullandığımız protein (PID:5GWK (Aktif yöresinde etoposit ligantı bulunan hTopo IIα enzimi) üzerinden
etkileşimleri incelenecektir. Yine bu amaçla projede ön çalışma yapılmış olup tasarladığımız moleküllerin belirlediğimiz enzim ile
etkileşebileceği ortaya konmuştur. Daha sonra hTopo IIα enzim inhibitörü olabilecek moleküllerin sentezlenmesi, saflaştırılması,
kimyasal yapılarının Infrared, 1H ve 13C NMR, Mass spektral analizler ve elemental analiz ile kanıtlanması, yapısı kanıtlanmış
moleküllerin in vitro olarak MCF-7, MDA-MB-231, Calu-1, A549, LNCAP, PC3, CACO-2, SK-MEL-30 ve HaCaT hücreleri üzerinde
antikanser etkinliklerinin XTT (hücre canlılığı testleri) yöntemi ile belirlenmesi, hTopo IIα enzim inhibisyon etkilerinin relaksasyon
yöntemi ile araştırılması, ve in silico ADME/Tox özellikleri en iyi olan ve en etkili hTopo IIα inhibitör bileşiğin etkinliğinin xenograft
meme kanseri fare modeli üzerinde in vivo olarak meme kanseri açısından incelenmesi ve moleküler dinamik simülasyonları ile etki
mekanizmasının irdelenmesi yapılacaktır. Tüm in silico, in vitro ve in vivo çalışmalar referans bileşik(ler) ile karşılaştırılacaktır. Ayrıca
proje kapsamında sentezlenecek moleküllerin sitotoksisiteleri FDA’in sitotoksisite tayini için önermiş olduğu L929 hücre hattı ile
değerlendirilecektir. Hücre canlılığını %70’in altına düşürmeyen bileşikler kanser özelliği taşımayan hücreler için non-toksik kabul
edileceklerdir. Elde edeceğimiz sonuçlar üzerinden yapı-etki ilişkileri analizleri yapılacak ve daha etkili insan Topo IIα hedefli kanser
tedavisine yönelik ilaç adayı yeni moleküllerin geliştirilmesinin önünü açabilecek ileri projeler üretilebilecektir. In vitro ve/veya in vivo
çalışmalarda hedeflediğimiz sonuçlara ulaşmamız durumunda patente başvurulacaktır. Proje kapsamında tasarlanan moleküllerin
tümü ilk kez sentezleneceği için özgün bir çalışma olacaktır.