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Ciarlantini MS, Barquero A, Bayo J, Wetzler D, Dodes Traian MM, Bucci HA, Fiore EJ, Gandolfi Donadío L, Defelipe L, Turjanski A, Ramírez JA, Mazzolini G, Comin MJ. Development of an Improved Guanidine-Based Rac1 Inhibitor with in vivo Activity against Non-Small Cell Lung Cancer. ChemMedChem 2021; 16:1011-1021. [PMID: 33284505 DOI: 10.1002/cmdc.202000763] [Citation(s) in RCA: 6] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/26/2020] [Revised: 11/30/2020] [Indexed: 12/20/2022]
Abstract
The Rho GTPase Rac1 is involved in the control of cytoskeleton reorganization and other fundamental cellular functions. Aberrant activity of Rac1 and its regulators is common in human cancer. In particular, deregulated expression/activity of Rac GEFs, responsible for Rac1 activation, has been associated to a metastatic phenotype and drug resistance. Thus, the development of novel Rac1-GEF interaction inhibitors is a promising strategy for finding new preclinical candidates. Here, we studied structure-activity relationships within a new family of N,N'-disubstituted guanidine as Rac1 inhibitors. We found that compound 1D-142, presents superior antiproliferative activity in human cancer cell lines and higher potency as Rac1-GEF interaction inhibitor in vitro than parental compounds. In addition, 1D-142 reduces Rac1-mediated TNFα-induced NF-κB nuclear translocation during cell proliferation and migration in NSCLC. Notably, 1D-142 allowed us to show for the first time the application of a Rac1 inhibitor in a lung cancer animal model.
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Affiliation(s)
- Matías S Ciarlantini
- Departamento de Ingredientes Activos y Biorrefinerías, Instituto Nacional de Tecnología Industrial, Av. General Paz 5445, B1650WAB, San Martin Buenos Aires, Argentina
| | - Andrea Barquero
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Juan Bayo
- Gene Therapy Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Facultad de Ciencias Biomédicas, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Austral, B1630FHB, Derqui-Pilar, Argentina
| | - Diana Wetzler
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Martín M Dodes Traian
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Hernán A Bucci
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Esteban J Fiore
- Gene Therapy Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Facultad de Ciencias Biomédicas, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Austral, B1630FHB, Derqui-Pilar, Argentina
| | - Lucía Gandolfi Donadío
- Departamento de Ingredientes Activos y Biorrefinerías, Instituto Nacional de Tecnología Industrial, Av. General Paz 5445, B1650WAB, San Martin Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Av. General Paz 5445, B1650WAB, San Martin, Buenos Aires, Argentina
| | - Lucas Defelipe
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Adrián Turjanski
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- Universidad de Buenos Aires, Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)., Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Javier A Ramírez
- Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.,Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos Aplicados a Química Orgánica (UMYMFOR), Ciudad Universitaria, C1428EGA, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
| | - Guillermo Mazzolini
- Gene Therapy Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Facultad de Ciencias Biomédicas, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad Austral, B1630FHB, Derqui-Pilar, Argentina.,Liver Unit, Hospital Universitario Austral, B1629AHJ, Derqui-Pilar, Buenos Aires, Argentina
| | - Maria J Comin
- Departamento de Ingredientes Activos y Biorrefinerías, Instituto Nacional de Tecnología Industrial, Av. General Paz 5445, B1650WAB, San Martin Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Av. General Paz 5445, B1650WAB, San Martin, Buenos Aires, Argentina
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