V okviru projekta se načrtuje razvoj in razvoj inovativnega kandidata za zdravilo, ki povzroča razgradnjo beljakovine MCL-1 na proteasomski poti. Antiapoptotična beljakovina MCL-1 je član družine beljakovin Bcl-2, ki je prekomerno izražena pri številnih vrstah raka. Prekomerna proizvodnja MCL-1 med drugim moti ravnovesje anti- in pro-apoptotičnih beljakovin in je pomemben dejavnik preživetja za raka. Poleg tega so tumorske celične linije predmet klonske selekcije za celice s povišanimi ravnmi MCL-1, kar ima za posledico odpornost na kemoterapijo in ciljno zdravljenje. Znižanje ravni MCL-1 z antismiselnimi ali siRNA terapijami potrjuje onkogeno vlogo te beljakovine in odpira nove priložnosti za ciljno zdravljenje raka. Kandidat za zdravilo, razvit v okviru tega projekta, bo povzročil ubikvitinacijo MCL-1 in nato njegovo razgradnjo proteasoma, kar bo privedlo do terapevtskega učinka. Inovacija ciljne razgradnje beljakovin omogoča odstranitev vseh funkcij, ki določajo razvoj bolezni, kar je v primeru razgradnje beljakovin MCL-1 popolno nasprotje farmakologije inhibitorjev tega molekularnega cilja. Zaviranje MCL-1 poleg blokiranja le antiapoptotične vloge vodi tudi do njegovega močnega kopičenja v celicah, kar ovira odmerjanje zdravila in vodi do nastanka resnih neželenih učinkov. V prvi fazi projekta je bil razvit nov razred razgradnikov z majhno molekulo MCL-1. Sintetizirane spojine so bile stalno označene z biofizikalnimi testi, vključno s FP, SPR, HTRF in se uporabljajo v kristalografiji. Aktivnost razgradnikov v celičnih sistemih je bila ocenjena med drugim z uporabo preskusa viabilnosti, preskusa merjenja aktivnosti kaspaze na plošči, preskusov ocenjevanja permeabilizacije NanoBRET in preskusa razgradnje Western Blotting. Potencial izbranih spojin so ocenili v živalskih in človeških primarnih celicah, tj. v levkocitih, izoliranih iz krvi. Opravljene so bile tudi študije ADME in farmakokinetike, ki so omogočile določitev ključnih parametrov spojin in vivo in ex vivo sistemov. Varnost izbranih spojin je bila predhodno ocenjena s testi genotoksičnosti, sposobnostjo zaviranja aktivnosti encimov iz družine beljakovin CYP, učinki na najverjetnejše neciljne snovi in identifikacijo presnovkov. Predhodna ocena kardiotoksičnosti je bila opravljena tudi in vitro in in vivo med toksikološkimi študijami, ki so vključevale določitev največjega dopustnega odmerka (MTD) pri podganah in opicah. Farmakodinamični učinek in učinkovitost izbranih spojin smo določili v modelih in vivo - pri miših z vsajenimi človeškimi rakavimi celicami. Druga faza projekta bo sestavljena iz: dopolnitev farmakoloških in toksikoloških podatkov o varnosti kandidata za dobro laboratorijsko prakso. Preskusi in vitro se bodo izvajali: hERG in 3T3 NRU ter 28-dnevne študije in vivo v standardu DLP - tako na glodavcih kot na višjih vrstah, z oceno: smrtnosti, kliničnih simptomov, sprememb telesne teže, porabe hrane, klinične patologije, makroskopskih organov, popolne histopatologije in ocene potencialne kardiotoksičnosti (v primeru živali višjih vrst). b) sinteza kandidata za zdravilo na kilogramski lestvici v standardu GMP, skupaj s specifikacijo končnega izdelka, vključenega v potrdilo o analizi, ki je bilo izdelano zanj. Aktivna spojina, proizvedena na kilogramski lestvici v standardu GMP v fazi II projekta, bo prečiščena s predhodno razvito metodo kristalizacije. Potrjena bo tudi polimorfna oblika nastale kristalne oblike končne serije aktivne spojine, skupaj z meritvijo razgradnje delcev končnega proizvoda, izvedene pa bodo tudi študije stabilnosti. (c) priprava dokumentacije nove kandidatne spojine, potrebne za začetek kliničnih preskušanj faze I. (d) izvajanje kliničnih preskušanj faze 1a.
