Turning Donepezil into a Multi-Target-Directed Ligand through a Merging Strategy

. 2021 Jan 08 ; 16 (1) : 187-198. [epub] 20200831

Jazyk angličtina Země Německo Médium print-electronic

Typ dokumentu časopisecké články, práce podpořená grantem

Perzistentní odkaz   https://www.medvik.cz/link/pmid32716144

Thanks to the widespread use and safety profile of donepezil (1) in the treatment of Alzheimer's disease (AD), one of the most widely adopted multi-target-directed ligand (MTDL) design strategies is to modify its molecular structure by linking a second fragment carrying an additional AD-relevant biological property. Herein, supported by a proposed combination therapy of 1 and the quinone drug idebenone, we rationally designed novel 1-based MTDLs targeting Aβ and oxidative pathways. By exploiting a bioisosteric replacement of the indanone core of 1 with a 1,4-naphthoquinone, we ended up with a series of highly merged derivatives, in principle devoid of the "physicochemical challenge" typical of large hybrid-based MTDLs. A preliminary investigation of their multi-target profile identified 9, which showed a potent and selective butyrylcholinesterase inhibitory activity, together with antioxidant and antiaggregating properties. In addition, it displayed a promising drug-like profile.

Zobrazit více v PubMed

https://www.euro.who.int/en/healthtopics/noncommunicabl e-diseases/mental-health/areas-of-work/dementia.

Alzheimers Dement. 2020, 16, 391-460.

J. Cummings, G. Lee, A. Ritter, M. Sabbagh, K. Zhong, Alzheimer′s Dementia 2019, 5, 272-293.

L. K. Huang, S. P. Chao, C. J. Hu, J. Biomed. Sci. 2020, 27, 18.

M. L. Bolognesi, Future Med. Chem. 2017, 9, 707-709.

F. Mangialasche, A. Solomon, B. Winblad, P. Mecocci, M. Kivipelto, Lancet Neurol. 2010, 9, 702-716.

J. Birks, Cochrane Database Syst Rev 2006, CD005593.

J. T. Brewster, S. Dell′Acqua, D. Q. Thach, J. L. Sessler, ACS Chem. Neurosci. 2019, 10, 155-167.

A. Cavalli, M. L. Bolognesi, A. Minarini, M. Rosini, V. Tumiatti, M. Recanatini, C. Melchiorre, J. Med. Chem. 2008, 51, 347-372;

M. L. Bolognesi, A. Cavalli, ChemMedChem 2016, 11, 1190-1192.

M. Bajda, N. Guzior, M. Ignasik, B. Malawska, Current Med Chem 2011, 18, 4949-4975;

R. León, A. G. Garcia, J. Marco-Contelles, Med. Res. Rev. 2013, 33, 139-189;

K. S. Dias, C. Viegas, Curr. Neuropharmacol. 2014, 12, 239-255;

L. Ismaili, B. Refouvelet, M. Benchekroun, S. Brogi, M. Brindisi, S. Gemma, G. Campiani, S. Filipic, D. Agbaba, G. Esteban, M. Unzeta, K. Nikolic, S. Butini, J. Marco-Contelles, Prog. Neurobiol. 2017, 151, 4-34;

R. R. Ramsay, M. R. Popovic-Nikolic, K. Nikolic, E. Uliassi, M. L. Bolognesi, Clin Transl Med 2018, 7, 3;

Q. Li, S. He, Y. Chen, F. Feng, W. Qu, H. Sun, Eur. J. Med. Chem. 2018, 158, 463-477;

E. Mezeiova, K. Chalupova, E. Nepovimova, L. Gorecki, L. Prchal, D. Malinak, K. Kuca, O. Soukup, J. Korabecny, Curr. Alzheimer Res. 2019, 16, 772-800.

M. Rosini, E. Simoni, A. Milelli, A. Minarini, C. Melchiorre, J. Med. Chem. 2014, 57, 2821-2831;

M. Unzeta, G. Esteban, I. Bolea, W. A. Fogel, R. R. Ramsay, M. B. Youdim, K. F. Tipton, J. Marco-Contelles, Front Neurosci 2016, 10, 205;

H. Wang, H. Zhang, ACS Chem. Neurosci. 2019, 10, 852-862.

Z. Luo, J. Sheng, Y. Sun, C. Lu, J. Yan, A. Liu, H. B. Luo, L. Huang, X. Li, J. Med. Chem. 2013, 56, 9089-9099.

J. Cheung, M. J. Rudolph, F. Burshteyn, M. S. Cassidy, E. N. Gary, J. Love, M. C. Franklin, J. J. Height, J. Med. Chem. 2012, 55, 10282-10286.

E. Nepovimova, E. Uliassi, J. Korabecny, L. E. Peña-Altamira, S. Samez, A. Pesaresi, G. E. Garcia, M. Bartolini, V. Andrisano, C. Bergamini, R. Fato, D. Lamba, M. Roberti, K. Kuca, B. Monti, M. L. Bolognesi, J. Med. Chem. 2014, 57, 8576-8589.

C. J. Chou, E. S. Inks, B. J. Josey, Future Med. Chem. 2013, 5, 857-860;

N. Neo Shin, H. Jeon, Y. Jung, S. Baek, S. Lee, H. C. Yoo, G. H. Bae, K. Park, S. H. Yang, J. M. Han, I. Kim, Y. Kim, ACS Chem. Neurosci. 2019, 10, 3031-3044.

R. Scherzer-Attali, R. Pellarin, M. Convertino, A. Frydman-Marom, N. Egoz-Matia, S. Peled, M. Levy-Sakin, D. E. Shalev, A. Caflisch, E. Gazit, D. Segal, PLoS One 2010, 5, e11101.

Y. Suhara, Y. Hirota, N. Hanada, S. Nishina, S. Eguchi, R. Sakane, K. Nakagawa, A. Wada, K. Takahashi, H. Tokiwa, T. Okano, J. Med. Chem. 2015, 58, 7088-7092.

A. Więckowska, K. Więckowski, M. Bajda, B. Brus, K. Sałat, P. Czerwińska, S. Gobec, B. Filipek, B. Malawska, Bioorg. Med. Chem. 2015, 23, 2445-2457.

Q. Li, S. He, Y. Chen, F. Feng, W. Qu, H. Sun, Eur. J. Med. Chem. 2018, 158, 463-477;

E. Mezeiova, K. Spilovska, E. Nepovimova, L. Gorecki, O. Soukup, R. Dolezal, D. Malinak, J. Janockova, D. Jun, K. Kuca, J. Korabecny, J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2018, 33, 583-606.

M. L. Bolognesi, ACS Med. Chem. Lett. 2019, 10, 273-275.

R. Morphy, Z. Rankovic, J. Med. Chem. 2006, 49, 4961-4970.

J. Jeřábek, E. Uliassi, L. Guidotti, J. Korábečný, O. Soukup, V. Sepsova, M. Hrabinova, K. Kuča, M. Bartolini, L. E. Peña-Altamira, S. Petralla, B. Monti, M. Roberti, M. L. Bolognesi, Eur. J. Med. Chem. 2017, 127, 250-262.

M. Miyamoto, Ohta, Hiroyuki, G. Goto, Takeda Chemical Industries, Japan, 2014.

C. Albertini, A. Salerno, P. de Sena Murteira Pinheiro, M. L. Bolognesi, Med. Res. Rev. 2020, 1-28. https://doi.org/10.1002/med.21699.

C. F. J. Franco, A. K. Jordão, V. F. Ferreira, A. C. Pinto, M. C. B. V. de Souza, J. A. L. C. Resende, A. C. Cunha, J. Braz. Chem. Soc. 2011, 22, 187-193.

R. C. Montenegro, A. J. Araújo, M. T. Molina, J. D. Marinho Filho, D. D. Rocha, E. Lopéz-Montero, M. O. Goulart, E. S. Bento, A. P. Alves, C. Pessoa, M. O. de Moraes, L. V. Costa-Lotufo, Chem.-Biol. Interact. 2010, 184, 439-448.

U. Sharma, D. Katoch, S. Sood, N. Kumar, B. Singh, A. Thakur, A. Gulati, Indian J. Chem. 2013, 52B, 1431-1440.

H. Cho (Industry-Academic Cooperation Foundation), KR 2014105413, 2014.

N. Jacobsen, Org. Synth. 2003, 56, 68-68.

L. Salmon-Chemin, E. Buisine, V. Yardley, S. Kohler, M. A. Debreu, V. Landry, C. Sergheraert, S. L. Croft, R. L. Krauth-Siegel, E. Davioud-Charvet, J. Med. Chem. 2001, 44, 548-565.

G. L. Ellman, K. D. Courtney, V. Andres Jr., R. M. Featherstone, Biochem. Pharmacol. 1961, 7, 88-95.

A. Nordberg, C. Ballard, R. Bullock, T. Darreh-Shori, M. Somogyi, Prim. Care Companion CNS Disord. 2013, 15, PCC.12r01412.

N. H. Greig, D. K. Lahiri, K. Sambamurti, Int. Psychiatry Clin. 2002, 14 Suppl 1, 77-91.

F. Prati, C. Bergamini, R. Fato, O. Soukup, J. Korabecny, V. Andrisano, M. Bartolini, M. L. Bolognesi, ChemMedChem 2016, 11, 1-13.

E. Uliassi, L. E. Peña-Altamira, A. V. Morales, F. Massenzio, S. Petralla, M. Rossi, M. Roberti, L. Martinez Gonzalez, A. Martinez, B. Monti, M. L. Bolognesi, ACS Chem. Neurosci. 2019, 10, 279-294.

L. Wang, G. Esteban, M. Ojima, O. M. Bautista-Aguilera, T. Inokuchi, I. Moraleda, I. Iriepa, A. Samadi, M. B. Youdim, A. Romero, E. Soriano, R. Herrero, A. P. Fernández, R. Fernández, R. Martínez-Murillo, J. Marco-Contelles, M. Unzeta, Eur. J. Med. Chem. 2014, 80, 543-561;

T. P. C. Chierrito, S. Pedersoli-Mantoani, C. Roca, C. Requena, V. Sebastian-Perez, W. O. Castillo, N. C. S. Moreira, C. Pérez, E. T. Sakamoto-Hojo, C. S. Takahashi, J. Jiménez-Barbero, F. J. Cañada, N. E. Campillo, A. Martinez, I. Carvalho, Eur. J. Med. Chem. 2017, 139, 773-791.

J. L. Cummings, T. Morstorf, K. Zhong, Alz Res Therapy 2014, 6, 1-7.

L. Pisani, R. Farina, M. Catto, R. M. Iacobazzi, O. Nicolotti, S. Cellamare, G. F. Mangiatordi, N. Denora, R. Soto-Otero, L. Siragusa, C. D. Altomare, A. Carotti, J. Med. Chem. 2016, 59, 6791-6806.

C. Behl, B. Moosmann, Free Radical Biol. Med. 2002, 33, 182-191.

K. S. SantaCruz, E. Yazlovitskaya, J. Collins, J. Johnson, C. DeCarli, Neurobiol. Aging 2004, 25, 63-69.

S. Brahmachari, A. Paul, D. Segal, E. Gazit, Future Med. Chem. 2017, 9, 797-810.

M. Bartolini, C. Bertucci, M. L. Bolognesi, A. Cavalli, C. Melchiorre, V. Andrisano, ChemBioChem 2007, 8, 2152-2161.

H. Naiki, K. Higuchi, K. Nakakuki, T. Takeda, Lab. Invest. 1991, 65, 104-110.

K. Präbst, H. Engelhardt, S. Ringgeler, H. Hübner, in Cell viability assays, Springer, 2017, pp. 1-17.

L. Di, E. H. Kerns, K. Fan, O. J. McConnell, G. T. Carter, Eur. J. Med. Chem. 2003, 38, 223-232;

O. Benek, O. Soukup, M. Pasdiorova, L. Hroch, V. Sepsova, P. Jost, M. Hrabinova, D. Jun, K. Kuca, D. Zala, R. R. Ramsay, J. Marco-Contelles, K. Musilek, ChemMedChem 2016, 11, 1264-1269.

K. Sugano, H. Hamada, M. Machida, H. Ushio, J. Biomol. Screening 2001, 6, 189-196;

F. Wohnsland, B. Faller, J. Med. Chem. 2001, 44, 923-930.

Najít záznam

Citační ukazatele

Nahrávání dat ...

Možnosti archivace

Nahrávání dat ...