Caratterizzazione biochimica di nuovi inibitori diretti contro le tirosin-chinasi Abl e Src

Abstract Tyrosine kinases are central to cellular signaling pathways, and their dysregulation is closely associated with the development of several malignancies. In this study, the biochemical properties, inhibitory potency, and selectivity of two newly synthesized small molecule candidates, GC21 and GC22, were evaluated against the Abl and Src tyrosine kinases. A series of enzyme-based inhibition assays, dose–response analyses, and kinetic measurements were performed to characterize the interaction of these compounds with their molecular targets. GC21 inhibited Src potently, with an IC₅₀ of approximately 65.71 nM, and produced consistently high inhibition across all tested concentrations. In contrast, GC21 inhibited Abl weaklier, with an IC₅₀ of approximately 218.12 nM, indicating selectivity for Src over Abl. GC22 displayed a different profile, showing moderate inhibitory activity toward both kinases. IC₅₀ values of roughly 246 nM for Src and 311 nM for Abl indicated its non selective nature and considerably lower potency compared with GC21. These results reveal that structural variations within this compound series can lead to substantial differences in kinase affinity and selectivity. Overall, the findings identify GC21 as a promising lead candidate for the development of selective Src inhibitors, while GC22 serves as a reference compound for understanding structure–activity relationships within this molecular class. These biochemical results provide a basis for future optimization and the rational design of next-generation kinase inhibitors. Keywords: Tyrosine kinases, Abl, Src, GC21, GC22, Kinase inhibition, IC₅₀, Selectivity profiling, Small molecule inhibitors, Biochemical characterization

Riassunto Le tirosin chinasi svolgono un ruolo fondamentale nei processi di segnalazione cellulare e la loro deregolazione è strettamente associata all’insorgenza e alla progressione di diverse neoplasie. In questo studio sono state investigate le proprietà biochimiche, la potenza inibitoria e la selettività di due nuove piccole molecole sintetizzate, GC21 e GC22, nei confronti delle tirosin chinasi Abl e Src. A tal fine, sono stati eseguiti saggi enzimatici di inibizione, analisi dose-risposta e studi cinetici per caratterizzare l’interazione di questi composti con i rispettivi bersagli molecolari. GC21 ha mostrato una marcata attività inibitoria nei confronti di Src, con un valore di IC₅₀ pari a circa 65,71 nM, indicativo di un’elevata potenza nel range nanomolare e di un’efficiente soppressione dell’attività chinasica. Le elevate percentuali di inibizione osservate a tutte le concentrazioni testate hanno ulteriormente confermato la robustezza della sua attività. Al contrario, GC21 ha evidenziato un’inibizione significativamente inferiore nei confronti di Abl, con un valore di IC₅₀ pari a circa 218,12 nM, indicando una spiccata selettività per Src rispetto ad Abl. GC22 ha mostrato un profilo differente, caratterizzato da un’attività inibitoria moderata nei confronti di entrambe le chinasi. I valori di IC₅₀, pari a circa 246,8 nM per Src e 311 nM per Abl, suggeriscono una limitata selettività e una potenza complessivamente inferiore rispetto a GC21. Questi risultati dimostrano come variazioni strutturali all’interno di questa serie di composti possano determinare differenze sostanziali nell’affinità e nella selettività verso le chinasi bersaglio. Nel complesso, i dati ottenuti identificano GC21 come un promettente lead compound per lo sviluppo di inibitori selettivi di Src, mentre GC22 rappresenta un utile termine di confronto per comprendere le relazioni struttura-attività all’interno di questa classe molecolare. Le evidenze biochimiche emerse da questo studio forniscono una solida base per future attività di ottimizzazione e per la progettazione razionale di inibitori delle chinasi di nuova generazione. Parole chiave: Tirosin-chinasi, Abl, Src, GC21, GC22, Inibizione chinasica, IC₅₀, Profilo di selettività, Piccole molecole inibitrici, Caratterizzazione biochimica.