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Pettenuzzo, Nicolò (2018) Steps forwards to a new type of oncotherapy:
from the solution chemistry of Au(III)-dithiocarbamato complexes to the design and development of innovative Au(III)- and Cu(II)-based cancer-targeting agents.
[Ph.D. thesis]

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Abstract (english)

In order to overcome the side effects of the chemotherapy, but remaining firmly convinced in the powerful role of the medicinal inorganic chemistry, Fregona’s research group, since 2000, developed a series of metal-based dithiocarbamato molecules, in particular containing Au(III), Ru(III) and Cu(II) metal centers, which are highly active in vitro toward a great number of human tumor cell lines and less toxic in vivo, compared to other chemotherapeutics. Although several insights into the chemistry of these powerful coordination compounds were performed in last years, some aspects remain to be elucidating.
In the first part of this work, we present a comprehensive study concerning the synthesis, the characterization and the solution behavior of eight Au(III) dithiocarbamato complexes, revealing their peculiar and fascinating chemistry. Moreover, seven of them showed interesting biological properties in vitro toward a selected human tumor cell line.
The second part of the Ph.D. research was focused on the synthesis, characterization and biological evaluation of novel bio-conjugated Au(III) and Cu(II) complexes with the aim of improve the accumulation of the anticancer metal payload into malignant cells. In order to reach this goal, three different cancer-targeting agents were chosen and, on the whole, nine different complexes were synthetized and tested as anticancer agents.
Intriguingly, one of them proved a high cytotoxic activity toward a selected human tumor cell line, paving the way to future studies investigating the role of the cancer-targeting functionalization in the selective targeting of the complex toward cancerous tissues.

Abstract (italian)

Al fine di superare gli effetti collaterali della chemioterapia, ma rimanendo fortemente convinti del ruolo potente che può svolgere la chimica inorganica applicata alla medicina, la Prof.ssa Fregona e i suoi collaboratori si sono occupati, fin dai primi anni 2000, dello sviluppo di una serie di molecole a base metallica con leganti ditiocarbammici, in particolare contenenti centri metalli quali Au(III), Ru(III) e Cu(II). Queste si sono rivelate altamente attive in vitro verso un gran numero di linee cellulari tumorali umane e meno tossiche, in vivo, rispetto ad altri chemioterapici di uso clinico.
Benchè negli ultimi anni siano stati condotti diversi studi approfonditi sulla chimica di questi potenti composti di coordinazione, alcuni aspetti rimangono ancora da spiegare. Nella prima parte di questo lavoro, si presenta uno studio completo sulla sintesi, la caratterizzazione e sulla chimica in soluzione di otto complessi ditiocarbammici di Au(III), che hanno rivelato una reattivià peculiare ed affascinante. Inoltre, sette di essi hanno dimostrato interessanti proprietà biologiche in vitro verso una linea cellulare tumorale del cancro colon-rettale.
Nella seconda parte del progetto di dottorato, il lavoro si è focalizzato sulla sintesi, la caratterizzazione e la valutazione biologica di nuovi complessi ditiocarbammici di Au(III) e Cu(II), bioconiugati con una funzione molecolare targettante, con l'obiettivo di migliorare l’accumulo di questa classe di molecole all’interno delle cellule cancerose. Al fine di raggiungere questo obiettivo, sono stati scelti tre differenti agenti di targeting, che sfruttano il diverso metabolismo delle cellule neoplastiche rispetto a quelle sane. Nel complesso, sono stati sintetizzati nove diversi composti di coordinazione che sono stati testati come agenti antitumorali in vitro. Fra questi, uno di loro ha dimostrato un'elevata attività citotossica contro una linea cellulare tumorale, aprendo la strada a futuri studi che indagheranno il ruolo della funzionalizzazione targettante nel delivery selettivo del complesso verso i tessuti cancerosi.

EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Fregona, Dolores
Ph.D. course:Ciclo 30 > Corsi 30 > SCIENZE MOLECOLARI
Data di deposito della tesi:09 January 2018
Anno di Pubblicazione:09 January 2018
Key Words:Bioinorganic Chemistry; Metals in Medicine; Cancer; Cancer targeting; Gold Complexes; Dithiocarbamates; Inorganic Chemistry
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 03 - Scienze chimiche > CHIM/03 Chimica generale e inorganica
Area 03 - Scienze chimiche > CHIM/08 Chimica farmaceutica
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Scienze Chimiche
Codice ID:10572
Depositato il:09 Nov 2018 14:33
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