Sintesi e caratterizzazione di nuovi derivati della creatina per la terapia del deficit del trasportatore SLC6A8 e nuova procedura sintetica per l'ottenimento della fosfocreatina

Part 1 Creatine transporter deficiency is a rare hereditary disease due to the loss of function of the SLC6A8 (creatine transporter). Creatine is a polar molecule, able to cross the biological barriers exclusively using its own transporter and therefore this disease causes the lack of cerebral creatine and leads to dramatic neurological symptoms. To date there is no therapy available for this disorder. A therapeutic strategy could be represented by creatine prodrugs able to cross the cellular membranes and the blood brain barrier (BBB) in an independent way from using the creatine transporter and releasing creatine once inside the cells to exert its biological activities. Two different strategies have been developed to synthesized creatine derivatives: 1.The modification of the creatine molecular skeleton in order to obtain more lipophilic prodrugs that could cross the BBB and the biological membranes by passive diffusion. 2. The conjugation of creatine with a molecule able to exploit a different transporter than SLC6A8, i.e. the glucose transporters, creating a chimeric molecule able to use an alternative way The synthesized derivatives have been obtained in high yield and purity and characterized by means of HPLC and mass spectrometry. Some of them have been evaluated for their stability in physiological conditions and neurobiological effects.

Parte 1 Il Deficit del trasportatore della creatina è una rara malattia genetica dovuta al malfunzionamento della proteina denominata SLC6A8 e deputata al trasporto della creatina attraverso le barriere biologiche. Il mancato funzionamento del trasportatore della creatina comporta l’assenza di creatina a livello cerebrale con la conseguenza di gravissimi danni neurologici. La creatina infatti è una molecola polare che attraversa le barriere biologiche solo per mezzo del suo trasportatore. Ad oggi non esiste nessuna terapia per tale patologia. Una possibilità terapeutica potrebbe essere rappresentata da profarmaci della creatina in grado di attraversare le membrane cellulari e la barriera ematoencefalica (BEE) in modo indipendente dal trasportatore della creatina stessa. Questo potrebbe ripristinare il contenuto di creatina all'interno delle cellule nervose. Per raggiungere tale scopo, in questo progetto di tesi, si sono messe a punto due diverse strategie di sviluppo di derivati della creatina: 1. modificare la struttura della creatina in modo tale da ottenere una molecola maggiormente lipofila che possa attraversare le membrane biologiche per diffusione passiva. 2. realizzare derivati ottenuti dalla coniugazione della creatina con molecole che possano utilizzare un trasportatore diverso dall’SLC6A8. I derivati sintetizzati secondo tali strategie sono stati ottenuti in buona resa e caratterizzati mediante HPLC e spettrometria di massa; alcuni di loro sono stati anche valutati dal punto di vista della stabilità in mezzo fisiologico e degli effetti neurobiologici.