Leganti fotoattivabili per strutture secondarie del DNA

During the last years, nucleic acids secondary structures, known as G-Quadruplexes (G4s), emerged as key biological targets for the development of novel therapies against several kind of pathologies, including cancer. However, due to their transient nature, design of molecular tools, able to regulate their formation in vitro and in vivo, was necessary to interfere with specific methabolic pathways. Ligands reported to date still suffer from poor selectivity for G4s, therefore the aim of this thesis work was the design of photoresponsive molecules, to exploit the elevated high spatio-temporal control offered by light, to reduce collateral processes. We focused on the synthesis of two types of ligands: 1) carbohydrates-modified fluorescent probes, acting as both therapeutic agents and sensors, and 2) ligands based on a photoreactive unit, a quinone methide precursor or a 2,5-diaryl tetrazole, whose activity and properties could be easily modulated upon irradiation with light.

Nel corso degli ultimi decenni, strutture secondarie del DNA, note come G-Quadruplex (G4), sono diventate bersagli fondamentali nello sviluppo di nuove terapie contro diverse patologie, incluso il cancro. Tuttavia, a causa della loro natura transiente, la produzione di molecole capaci di regolare la loro formazione, in vitro ed in vivo, è necessaria per interferire con specifici processi biologici. I leganti riportati fino ad oggi soffrono di bassa selettività per i G4, per cui lo scopo del presente lavoro di tesi è la sintesi di composti organici fotoattivabili, per sfruttare l'elevato controllo spazio-temporale garantito dalla luce, per ridurre eventuali effetti collaterali. Il progetto è stato focalizzato sullo sviluppo di due tipi di leganti: 1) molecole fluorescenti modificate con carboidrati, utilizzate sia come sensori che come agenti terapeutici, e 2) leganti funzionalizzati con un gruppi fotoreattivi, in particolare precursori di chinoni metidi o 2,5-diaril tetrazoli, le cui proprietà possono essere facilmente modulate mediante irraggiamento.