Synthesis of inhibitors of the SK3 channel - potential anti-metastatic compounds - and transfection of RNAi
Synthèse d'inhibiteurs du canal potassique SK3 - composés à visée antimétastatique et vectorisation d'ARN interférents
Résumé
The occurrence of metastasis in a cancer is generally associated to a bad prognostic for the patient. The formation of metastasis is the result of a complex process in which cell migration plays a key role.Recent studies have shown that the potassium calcium-dependent channel SK3 is expressed in several highly metastatic cancerous cell lines and play a direct role in the migration process. Consequently, this protein is an interesting new therapeutic target to reduce metastasis formation.This PhD thesis work aimed investigating two strategies to reduce SK3 dependent cell migration.Edelfosine, a glycerolipid with a phosphocholine head, was identified as an efficient inhibitor of the SK3 channel activity. However the side effects induced by this molecule (toxicity) led to look for efficient and less toxic analogues. Accordingly, structure-activity studies carried out in our laboratory produced new glyco-glycerolipid including one with a lactose group (ohmline). With the aim of completing this study, we report the synthesis of glyco-glycerolipids and glycophospho-glycerolipids and shown their capacity to inhibit activity of SK3 channel.The second part of this work aims to act at an early stage by using RNAi to block the expression of the SK3 protein. In this way, we have synthesized and formulated, with a cationic lipid used for the transfection, neutral co-lipids functionalized with an anisamide moiety; this motif being recognize sigma receptors which are overexpressed in tumor cell lines that also expressed SK3. First, the synthesis of the lipophosphoramides with an anisamide moiety was described followed by their use in standard transfection experiments (plasmid DNA) to evaluate the effectiveness of the targeting strategy induced by the anisamide moiety.
L’apparition de métastases est souvent le signe d’un mauvais pronostic vital pour les personnes atteintes d’un cancer. Ce processus de formation de métastase est un phénomène complexe dans lequel la migration cellulaire est un facteur clé.De récentes études ont montré que le canal SK3 (canal potassique de faible conductance dont l’activité dépend de la concentration cytosolique en calcium) était exprimé dans des cellules cancéreuses à fort pouvoir métastatique et leur conférait des capacités de migration accrues. Cette protéine constitue donc une nouvelle cible thérapeutique très intéressante pour agir sur la dissémination de cellules cancéreuses.Les objectifs de ces travaux de thèse ont permis de mettre en oeuvre deux stratégies visant à inhiber l’activité de ce canal potassique SK3.L’édelfosine, un glycérolipide à tête phosphocholine, a rapidement été reconnue comme étant un inhibiteur efficace de l’activité de ce canal. Cependant les effets secondaires induits par cette molécule ont conduit à rechercher des analogues moins toxiques et tout aussi efficaces. Des études structures-activité menées au sein du laboratoire ont permis de développer un nouveau glycérolipide à tête lactose, l’ohmline. Dans le but de compléter cette étude, nous avons réalisé la synthèse de glyco-glycérolipides et de glycophospho-glycérolipides et avons montré leur capacité à inhiber la protéine SK3 et à réduire la migration cellulaire SK3 dépendante.Une seconde stratégie vise à l’utilisation possible d’ARN interférents pour bloquer l’expression de la protéine SK3. Dans ce but, nous nous sommes intéressés à la synthèse et à l’incorporation, dans des formulations de lipides cationiques utilisés pour la transfection, de lipides neutres portant des motifs anisamides, ligands spécifiques des récepteurs sigma surexprimés dans des lignées cellulaires de tumeurs exprimant SK3. La synthèse de lipophosphoramides comportant un motif anisamide est présentée suivie de leur utilisation dans des expériences de transfection modèles (vectorisation d’ADN plasmidique) afin d’évaluer l’efficacité du ciblage engendré par le motif anisamide.
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