Biopolym. Cell. 2023; 39(1):33-41.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A86
Біоорганічна хімія
Антинеопластична дія in vitro N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінаміду щодо пухлинних клітин
1Фінюк Н. С., 2Драпак І. В., 2Зіменковський Б. С., 1Стойка Р. С.
  1. Інститут біології клітини НАН України
    вул. Драгоманова, 14/16, Львів, Україна, 79005
  2. Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
    вул. Пекарська, 69, Львів, Україна, 79010

Abstract

Мета. Вивчити антинеопластичну дію in vitro нового гетероциклічного похідного N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінаміду. Meтоди. Культура клітин; MTT тест. Результати. Нами синтезовано похідне N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінамід, який володіє діуретичною, кардіопротекторною і протизапальною дією. У роботі досліджено вплив сполуки на життєздатність пухлинних клітин різного тканинного генезу: печінки (HepG2), молочної залози (MCF-7), легені (A549), шийки матки (KB3-1), лейкозу (HL-60), а також непухлинних клітин (НЕК293 і NIH3T3). Показник цитотоксичності сполуки варіював в межах 9,4-97,6 мкг/мл. Клітини HepG2 гепатокарциноми людини були найбільш чутливі до дії похідного N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінаміду з ІС50 = 9,4 мкг/мл. Досліджувана сполука мала незначну токсичність щодо непухлинних клітин ліній HEK293 і NIH3T3. Висновки. Антипроліферативна дія N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінаміду щодо пухлинних клітин зменшувалася у наступному порядку: гепатокарцинома > лейкоз > карцинома молочної залози. Отже, нам вдалося синтезувати N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінамід, який одночасно має діуретичну, кардіопротекторну, протизапальну та протипухлинну дії. Дані характеристики роблять досліджувану сполуку потенційним протипухлинним чинником.
Keywords: N-(5-метил-[1,3,4] тіадіазол-2-іл)-пропінамід, цитотоксичність in vitro, протипухлинна активність
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] The global challenge of cancer. Nat Cancer. 2020; 1(1):1-2.
[2] Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin. 2021; 71(3):209-49.
[3] Schirrmacher V. From chemotherapy to biological therapy: A review of novel concepts to reduce the side effects of systemic cancer treatment (Review). Int J Oncol. 2019; 54(2):407-19.
[4] Reddy AS, Zhang S. Polypharmacology: drug discovery for the future. Expert Rev Clin Pharmacol. 2013; 6(1):41-7.
[5] Chaudhari R, Tan Z, Huang B, Zhang S. Computational polypharmacology: a new paradigm for drug discovery. Expert Opin Drug Discov. 2017; 12(3):279-91.
[6] Proschak E, Stark H, Merk D. Polypharmacology by Design: A Medicinal Chemist's Perspective on Multitargeting Compounds. J Med Chem. 2019; 62(2):420-44.
[7] Ravikumar B, Aittokallio T. Improving the efficacy-safety balance of polypharmacology in multi-target drug discovery. Expert Opin Drug Discov. 2018; 13(2):179-92.
[8] Wu N, Xie Y, Yang BB. Anti-cancer drugs for cardioprotection. Cell Cycle. 2017; 16(2):155-6.
[9] Kerru N, Gummidi L, Maddila S, Gangu KK, Jonnalagadda SB. A Review on Recent Advances in Nitrogen-Containing Molecules and Their Biological Applications. Molecules. 2020; 25(8):1909.
[10] Szeliga M. Thiadiazole derivatives as anticancer agents. Pharmacol Rep. 2020; 72(5):1079-100.
[11] Li Y, Geng J, Liu Y, Yu S, Zhao G. Thiadiazole-a promising structure in medicinal chemistry. ChemMedChem. 2013; 8(1):27-41.
[12] Hu Y, Li CY, Wang XM, Yang YH, Zhu HL. 1,3,4-Thiadiazole: synthesis, reactions, and applications in medicinal, agricultural, and materials chemistry. Chem Rev. 2014; 114(10):5572-610.
[13] Sych IV, Drapak IV, Suleiman MM, Rakhimova MV, Kobzar NP, Sych IA, Perekhoda LO. Search for Biologically Active Substances with Antimicrobial and Antifungal Action in the series of 2.5-disubstituted 1,3,4-tiadiazoles. Res J Pharm Tech, 2019; 12(6):1-6.
[14] Drapak IV, Perekhoda LO, Vynogradova O, Protopopov M, Suleiman MM, Sych IA, Kobzar NP, Kiz OV. The use of the docking studies with the purpose of searching potential cardioprotectors. Pharmacia. 2018; 65(2):40-6.
[15] Drapak IV, Zimenkovsky BS, Slabyy MV, Holota SM, Perekhoda LO, Yaremkevych RV, Nektegayev IO. Synthesis and diuretic activity of novel 5-amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol derivatives. Biopolym Cell. 2021; 37(1):33-45.
[16] Jain AK, Sharma S, Vaidya A, Ravichandran V, Agrawal RK. 1,3,4-thiadiazole and its derivatives: a review on recent progress in biological activities. Chem Biol Drug Des. 2013; 81(5):557-76.
[17] Momcilovic M, Bailey ST, Lee JT, Fishbein MC, Magyar C, Braas D, Graeber T, Jackson NJ, Czernin J, Emberley E, Gross M, Janes J, Mackinnon A, Pan A, Rodriguez M, Works M, Zhang W, Parlati F, Demo S, Garon E, Krysan K, Walser TC, Dubinett SM, Sadeghi S, Christofk HR, Shackelford DB. Targeted Inhibition of EGFR and Glutaminase Induces Metabolic Crisis in EGFR Mutant Lung Cancer. Cell Rep. 2017; 18(3):601-10.
[18] Boysen G, Jamshidi-Parsian A, Davis MA, Siegel ER, Simecka CM, Kore RA, Dings RPM, Griffin RJ. Glutaminase inhibitor CB-839 increases radiation sensitivity of lung tumor cells and human lung tumor xenografts in mice. Int J Radiat Biol. 2019; 95(4):436-42.
[19] Lee P, Malik D, Perkons N, Huangyang P, Khare S, Rhoades S, Gong YY, Burrows M, Finan JM, Nissim I, Gade TPF, Weljie AM, Simon MC. Targeting glutamine metabolism slows soft tissue sarcoma growth. Nat Commun. 2020; 11(1):498.
[20] Sidat PS, Jaber TMK, Vekariya SR, Mogal AM, Patel AM, Noolvi M. Anticancer Biological Profile of Some Heterocylic Moieties-Thiadiazole, Benzimidazole, Quinazoline, and Pyrimidine. Pharmacophore. 2022; 13(4):59-71.
[21] Stewart JA, Ackerly CC, Myers CF, Newman RA, Krakoff IH. Clinical and clinical pharmacologic studies of 2-amino-1,3,4-thiadiazole (A-TDA:NSC 4728). Cancer Chemother Pharmacol. 1986; 16(3):287-91.
[22] Elson PJ, Kvols LK, Vogl SE, Glover DJ, Hahn RG, Trump DL, Carbone PP, Earle JD, Davis TE. Phase II trials of 5-day vinblastine infusion (NSC 49842), L-alanosine (NSC 153353), acivicin (NSC 163501), and aminothiadiazole (NSC 4728) in patients with recurrent or metastatic renal cell carcinoma. Invest New Drugs. 1988; 6(2):97-103.
[23] Asbury R, Blessing JA, Smith DM, Carson LF. Aminothiadiazole in the treatment of advanced leiomyosarcoma of the uterine corpus. A Gynecologic Oncology Group study. Am J Clin Oncol. 1995; 18(5):397-9.
[24] Drapak IV, Zimenkovsky BS, Pinyazhko OR, Perekhoda LO, Holota SM, Nektegayev IO. N-(5-methyl-[1,3,4]thiadiazol-2-yl)-propionamide (Urocarb), which exhibits diuretic activity. Patent UA N 137316; 24.04.2019;10.10.2019, 19.
[25] Drapak I, Zimenkovsky B, Perekhoda L, Kovalenko S, Logoyda L. Development and validation of LC-MS/MS method for estimation of Urocarb in human plasma. Int J App Pharm. 2019; 11(5):125-30.
[26] Zhao L, Zhang B. Doxorubicin induces cardiotoxicity through upregulation of death receptors mediated apoptosis in cardiomyocytes. Sci Rep. 2017; 7:44735.
[27] Cai F, Luis MAF, Lin X, Wang M, Cai L, Cen C, Biskup E. Anthracycline-induced cardiotoxicity in the chemotherapy treatment of breast cancer: Preventive strategies and treatment. Mol Clin Oncol. 2019; 11(1):15-23.
[28] Finiuk NS, Ostapiuk YuV, Hreniukh VP, Shalai YaR, Matiychuk VS, Obushak MD, Stoika RS, Babsky AM. Evaluation of antiproliferative activity of pyrazolothiazolopyrimidine derivatives. Ukr Biochem J. 2018; 90(2):25-32.
[29] Rajak H, Agarawal A, Parmar P, Thakur BS, Veerasamy R, Sharma PC, Kharya MD. 2,5-Disubstituted-1,3,4-oxadiazoles/thiadiazole as surface recognition moiety: design and synthesis of novel hydroxamic acid based histone deacetylase inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2011; 21(19):5735-8.
[30] Morsy SM, Badawi AM, Cecchi A, Scozzafava A, Supuran CT. Carbonic anhydrase inhibitors. Biphenylsulfonamides with inhibitory action towards the transmembrane, tumor-associated isozymes IX possess cytotoxic activity against human colon, lung and breast cancer cell lines. J Enzyme Inhib Med Chem. 2009; 24(2):499-505.
[31] Altıntop MD, Ciftci HI, Radwan MO, Sever B, Kaplancıklı ZA, Ali TFS, Koga R, Fujita M, Otsuka M, Özdemir A. Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Novel 1,3,4-Thiadiazole Derivatives as Potential Antitumor Agents against Chronic Myelogenous Leukemia: Striking Effect of Nitrothiazole Moiety. Molecules. 2017; 23(1):59.