Biologická charakterizace nových inhibitorů CDK9

Abstract

Cyklin-dependentní kináza 9 (CDK9) hraje klíčovou roli v regulaci transkripce. Zvýšená aktivita CDK9 je spojována s různými typy nádorových, ale i jiných (např. zánětlivých) onemocnění a inhibice této kinázy je považována za slibný terapeutický cíl. Tato práce se zabývá komplexním in vitro hodnocením biologické aktivity dvou originálních inhibitorů CDK9 připravených na ÚOCHB AV ČR a jejich srovnáním s šesti komerčně dostupnými experimentálními inhibitory v pokročilých fázích vývoje. K tomu byla využita řada nezávislých experimentálních přístupů. Kromě obligátního stanovení enzymové inhibice byla sledována také fosforylace Serinu 2 RNA polymerázy II - přímého interakčního partnera CDK9, exprese genů regulovaných CDK9, a schopnost látek navozovat buněčnou smrt. Dále byl pomocí několika in vitro ADME testů hodnocen farmakokinetický potenciál látek. Výsledky této práce ukázaly, že nové inhibitory CDK9 vykazují slibnou inhibiční aktivitu vůči cílové kináze, avšak ve většině buněčných testů byly méně účinné ve srovnání s referenčními inhibitory. Dalším nedostatkem je poměrně značný eflux, který snižuje biologickou dostupnost látek. Proto je nutná další optimalizace struktury nebo kombinace s jinými léčivy, aby se maximalizoval jejich terapeutický účinek. Významným přínosem této práce pro odbornou...

Cyclin-dependent kinase 9 (CDK9) plays a key role in transcriptional regulation. Increased activity of CDK9 is associated with various types of cancer, as well as other (e.g. inflammatory) diseases, and inhibition of this kinase is considered a promising therapeutic target. This thesis deals with a comprehensive in vitro evaluation of the biological activity of two original CDK9 inhibitors prepared at the IOCB of the Academy of Sciences of the Czech Republic and their comparison with six commercially available experimental inhibitors in advanced stages of development. To this end, several independent experimental approaches were employed. In addition to the obligatory determination of enzyme inhibition, the phosphorylation of Serine 2 on RNA polymerase II - a direct interaction partner of CDK9 - was determined, the expression of genes regulated by CDK9 and the ability of the substances to induce cell death were also monitored. Furthermore, the pharmacokinetic potential of the substances was evaluated using several in vitro ADME tests. The results of this work demonstrated that the new CDK9 inhibitors exhibited promising inhibitory activity against the target kinase, but were less effective compared to the reference inhibitors in most cellular assays. Another shortcoming is their significant efflux,...