[1,2,4]triazines – as potential drugs in cancer chemotherapy

Mimo znacznego postępu, jaki dokonał się w ostatnich latach w zwalczaniu nowotworów, rozwój skutecznej terapii przeciwnowotworowej wciąż jest wyzwaniem dla współczesnej medycyny. Wybór metody leczenia jest uzależniony od stopnia zaawansowania choroby w chwili diagnozy. Zarówno chemioterapia, radioterapia, jak i immunoterapia wywołują wiele działań niepożądanych, które ograniczają skuteczność działania leków oraz mogą obniżać jakość życia pacjentów. Niezwykle istotne jest zatem poszukiwanie nowych strategii terapeutycznych, a także opracowanie leków o lepszym profilu farmakologicznym, działających swoiście na komórki nowotworowe i niewywierających toksycznego wpływu na komórki zdrowe.

Poszukiwanie struktur wiodących polega na identyfikacji nowych związków chemicznych, oddziałujących na dobrze zdefiniowane cele molekularne.

Ważną grupą związków o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym są pochodne triazyny. Zbudowane są z pierścienia heterocyklicznego mającego trzy atomy azotu. W zależności od umiejscowienia atomów azotu wyróżnia się trzy izomery: [1,2,3]triazyny, [1,2,4]triazyny i [1,3,5]triazyny (ryc. 1). Wykazują one działanie: przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwmalaryczne, znieczulające, przeciwzapalne oraz przeciwhistaminowe [11]. Jedną z pierwszych pochodnych układu triazynowego, o działaniu przeciwnowotworowym, uzyskaną w wyniku syntezy organicznej była heksametylomelamina, inaczej altretamina, której wzór przedstawiono na ryc. 2 [32, 46].

Ryc. 1

Ryc. 2

Pierwsze badania kliniczne z zastosowaniem heksametylomelaminy przeprowadzono w 1965 r., a dalsze badania aktywności wykazały, że w połączeniu z innymi lekami cytostatycznymi może być stosowana w raku: pochwy, drobnokomórkowym raku płuc, piersi, czy białaczki. Mechanizm działania altretaminy nie jest jeszcze dokładnie wyjaśniony, ale prawdopodobnie poprzez wtórne metabolity działa alkilująco [32, 46].

Jednym z pierwszych analogów [1,2,4]triazyny o działaniu przeciwnowotworowym był 6-azauracyl ([1,2,4]triazyno-3,5(2H,4H)-dion). Zsyntetyzował go w 1947 roku Seibert z semikarbazonu kwasu glioksalowego [53]. Niestety, metoda ta była mało wydajna. W 1956 roku Barlow, Welch i Falco zmodyfikowali syntezę tego leku, a to umożliwiło przeprowadzenie pierwszych badań klinicznych z zastosowaniem 6-azauracylu w 1960 roku. Jednak po zastosowaniu tego związku stwierdzono wiele działań niepożądanych ze strony centralnego układu nerwowego [55].

Bardzo ważną pochodną w tej grupie związków jest tirapazamina (1,4-ditlenek 3-amino-[1,2,4]benzotriazyny). Zespół badawczy kierowany przez Zemana po raz pierwszy w 1986 roku przeprowadził wiele eksperymentów, mających na celu ocenę potencjalnego działania przeciwnowotworowego tirapazaminy. Badania aktywności biologicznej wykonano na trzech liniach komórkowych: chomiczych (CHO HA-1), mysich (SCC VII) i ludzkich (A549) w warunkach hipoksji i normoksji. Na ich podstawie wykazano, że tirapazamina ma właściwości cytotoksyczne [69]. Preparat ten w warunkach hipoksji jest aktywowany jest przez wewnątrzkomórkową reduktazę w toksyczne rodniki, które powodują jedno- i dwuniciowe pęknięcia DNA, a to prowadzi do śmierci komórki. Tirapazamina może być potencjalnie wykorzystana w leczeniu niedotlenionych obszarów guzów litych, gdzie standardowe metody leczenia są nieskuteczne. Terapia wykorzystująca połączenie tirapazaminy z radioterapią i/lub chemioterapią jest na różnych etapach wielu badań klinicznych, m.in. połączenie tirapazaminy z procedurą embolizacji w nowotworze wątroby [1, 48].

Intensywne prace badawcze nad zastosowaniem układu [1,2,4]triazyny w terapii przeciwnowotworowej zaowocowały uzyskaniem serii syntetycznych pochodnych wykazujących potencjalne działanie cytotoksyczne. Wyniki poszczególnych badań z ostatnich 10 lat przedstawiono niżej.

Sztanke i wsp., badając wykorzystanie związków heterocyklicznych w terapii przeciwnowotworowej i przeciwprzerzutowej, zaprojektowali serię nowych pochodnych 3,8-dipodstawionych 7,8-dihydroimidazo[2,1-c][1,2,4]triazyn-4(6H)-onów. Badania in vitro dotyczące określenia aktywności biologicznej przeprowadzono na dwóch liniach komórkowych: prawidłowych – fibroblastach skóry ludzkiej (HSF) i nowotworowych komórkach linii szpiczakowatej (RPMI 8226). Związek 1 (ryc. 3) wykazywał najsilniejsze działanie cytotoksyczne wobec komórek nowotworowych, bez istotnego wpływu na komórki prawidłowe [62].

Ryc. 3

Oceniono również wpływ dwucyklicznych pochodnych 7,8-dihydroimidazo[2,1-c][1,2,4]triazyn-4(6H)-onów na ruchliwość komórek raka szyjki macicy (HeLa). W tym eksperymencie również związek 1 (ryc. 3) najbardziej hamował migrację komórek, co może sugerować, że zmniejsza ryzyko powstawania przerzutów [62].

W 2018 r. Gazieva i wsp. ocenili wpływ podstawników na aktywność przeciwnowotworową nowo zsyntetyzowanych pochodnych imidazo[4,5-e]tiazolo[3,2-b][1,2,4]triazyny i imidazo[4,5-e]tiazolo[2,3-c][1,2,4]triazyny na cztery ludzkie linie komórkowe: raka piersi (MCF-7), mięsaka komórek prążkowanych (RD), raka płuc (A549) i jelita grubego (HCT-116). Najsilniejsze właściwości cytotoksyczne wykazywał związek 2 (ryc. 4) [23].

Ryc. 4

Oceniono również wpływ związku 2 na przeżywalność komórek wyprowadzonych z embrionalnych ludzkich komórek nerek (HEK293), a także zbadano jego właściwości proapoptotyczne wobec linii komórek białaczki T limfoblastycznej (komórki Jurkat). Po zastosowaniu związku 2 (ryc. 4) odnotowano prawie 3,5-krotnie mniej komórek proapoptotycznych niż dla związku referencyjnego – kamptotecyny. Nowo zsyntetyzowana pochodna, mimo silnych właściwości cytotoksycznych względem komórek: raka piersi, płuc, jelita grubego i mięsaka komórek prążkowanych, wykazywała znacznie słabsze właściwości proapoptotyczne wobec komórek Jurkat [23].

Podsumowując, pochodne [1,2,4]triazyny z ugrupowaniem imidazolowym mogą w przyszłości tworzyć strukturę wyjściową do opracowania związków bezpieczniejszych i bardziej skutecznych w terapii przeciwnowotworowej, niż obecnie stosowane. W przypadku pochodnych imidazotriazyno-4(6H)-onów obecność podstawnika p-chlorofenylowego w pozycji 8 znacząco zwiększała aktywność przeciwnowotworową w stosunku do komórek RPMI 8226, bez istotnego statystycznie wpływu na komórki prawidłowe. Natomiast ugrupowanie o-chlorofenylowe w tej samej pozycji powodowało utratę aktywności cytotoksycznej wobec wybranych linii komórkowych [62]. Położenie pierścienia tiazolowego w imidazotriazynach również wpływało na aktywność biologiczną. Pochodne imidazo[4,5-e]tiazolo[3,2-b] [1,2,4]triazyny wykazywały silniejsze właściwości przeciwnowotworowe w porównaniu do pochodnych imidazo[4,5-e] tiazolo[2,3-c][1,2,4]triazyny [23].

W 2009 roku grupa naukowców pod kierownictwem Gucký’ego zsyntetyzowała nowe pochodne 3,7-diarylo-5-(3,4,5-trimetoksyfenylo)pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny, a następnie ocenili ich aktywność biologiczną względem pięciu ludzkich linii komórek nowotworowych: ostrej białaczki T-limfoblastycznej (CEM), ostrej białaczki T-limfoblastycznej opornej na daunorubicynę (CEM DNR), raka białaczki (K562), białaczki opornej na taksol (K562tax) i raka płuc (A549) w warunkach in vitro. Spośród badanych pochodnych na uwagę zasługuje związek 3 (ryc. 5), który wykazywał selektywne działanie na komórki raka płuc [24].

Ryc. 5

W regulacji cyklu komórkowego znaczącą rolę odgrywają cykliny oraz kinazy zależne od cyklin (CDK) (ryc. 6). Zmiany w ich ekspresji mogą prowadzić do rozwoju nowotworów. Niedawne doniesienia sugerują, że zahamowanie aktywności kinazy zależnej od cykliny A i E, może być innowacyjnym celem terapeutycznym w chorobach nowotworowych [59, 63].

Ryc. 6

Dlatego też w 2010 roku zsyntetyzowano 1,5-diarylo-3-(3,4,5-trihydroksyfenylo)-1H-pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyn. Strukturę związków przedstawiono na ryc. 7 i w tab. 1. Związki te były podobne strukturalnie do inhibitorów kinaz zależnych od cyklin (CDK) [25].

Ryc. 7

Cztery z otrzymanych pochodnych (4b, 4c, 4h, 4i) hamowały aktywność kinazy zależnej od cykliny 2 (CDK2). Wykazano również, że związek 4h działał najsilniej cytotoksycznie na ludzkie nowotworowe linie komórkowe: ostrej białaczki T-limfoblastycznej (CEM), ostrej białaczki T-limfoblastycznej opornej na daunorubicynę (CEM DNR), przewlekłej białaczki szpikowej (K562) i raka płuc (A549) [25].

W następnym etapie przeanalizowano właściwości proapoptotyczne najbardziej aktywnego związku 4h, badając jego wpływ na cykl komórkowy i aktywność kaspaz wykonawczych 3/7 w komórkach ostrej białaczki T-limfoblastycznej. Zaobserwowano nieznaczną akumulację komórek w fazie S z jednoczesnym spadkiem liczby komórek w fazie G2/M. Zarówno 24-, jak i 48-godzinna ekspozycja komórek CEM na związek 4h powodowała także wzrost aktywności kaspazy-3 i -7, z tego wynika, że związek ten aktywował apoptozę [25].

W 2011 r. Mojzych zsyntetyzował wiele pochodnych układu pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny i ocenił ich aktywność biologiczną przez pomiar przeżywalności komórek nowotworowych: MCF-7 (raka piersi estrogenozależnego), PC-3 (raka gruczołu krokowego), Colo205 (raka jelita grubego) i NCI-H460 (raka płuc). Wzory strukturalne najbardziej aktywnych pochodnych przedstawiono na ryc. 8 [37]. Okazało się, że połączenie układu pirazolo[4,3-e][1,2,4] triazyny z pierścieniem tetrazolowym lub triazolowym umożliwiło uzyskanie struktur o znacznie silniejszym działaniu cytotoksycznym w porównaniu do ich sulfonowych pochodnych [37].

Ryc. 8

Wyniki wskazują, że połączenie pierścienia [1,2,4]triazynowego z ugrupowaniem [1,2,4]triazolowym może być obiecującą strukturą wiodącą do syntezy związków o właściwościach przeciwnowotworowych. Dlatego też w następnych badaniach oceniano wpływ podstawnika w pierścieniu triazolowym na aktywność cytotoksyczną nowych trójpierścieniowych pochodnych, których wzory strukturalne przedstawiono w tabeli 2 [40].

Na podstawie wstępnych badań in vitro można stwierdzić, że pochodne pirazolo[4,3-e]triazolo[4,5-b][1,2,4] triazyny wykazywały silne działanie antyproliferacyjne. Niepodstawiona pochodna (8a) (tab. 2) i pochodna z grupą chlorometylową (8c) (tab. 2) miały silne działanie cytotoksyczne wobec komórek A549 oraz LS180 [40].

Istotną grupę związków tworzą sulfonamidy, które mogą hamować aktywność: fosfodiesterazy typu 5, anhydrazy węglanowej, tyrozynazy, czy kinaz zależnych od cyklin. Najnowsze doniesienia wskazują, że hamowanie izoformy IX i XII anhydrazy węglanowej może mieć znaczenie w zwalczaniu nowotworów. W warunkach niedotlenienia w komórkach nowotworowych dochodzi do zwiększonej ekspresji anhydrazy węglanowej IX (CAIX) zależnej od aktywacji HIF-1. CAIX bierze udział w regulacji pH wewnątrz komórki, dzięki czemu umożliwia przeżycie i wzrost nowotworu w warunkach hipoksji, a kwasowe środowisko zewnętrzne sprzyja inwazji komórek nowotworowych. Zahamowanie tej izoformy enzymu prawdopodobnie może doprowadzić do śmierci komórek nowotworowych [45].

Dlatego też Mojzych i wsp. połączyli układ pirazolo[4,3-e] [1,2,4]triazyny z ugrupowaniem sulfonamidowym i ocenili wpływ nowo zsyntetyzowanych pochodnych na zdolność inhibicji anhydrazy węglanowej (ryc. 9) [38].

Ryc. 9

Wykazano, że związki 9g, 9i i 9j (ryc. 9) hamowały istotnie statystycznie aktywność anhydrazy węglanowej IX i XII, a związek 9a hamował aktywność izoformy XII bez istotnego wpływu na aktywność izoformy I, II i IX tego enzymu [38].

Ponadto, testowane pochodne umiarkowanie działały przeciwnowotworowo na linie komórek raka piersi estrogenozależnych (MCF-7) i estrogenoniezależnych (MDA-MB-231) [37]. Dla związków 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g i 9j (ryc. 9) oceniano ich wpływ na proliferację ludzkich linii komórkowych białaczki: z ekspresją genu Bcr-Abl (K562, BV173) i bez (HL60 i CCRF-CEM) w porównaniu do imatinibu i chlorambucylu. Wykazano, że silne działanie cytotoksyczne sulfonamidowych pochodnych [1,2,4]triazyn względem linii Bcr-Abl dodatnich wiąże się z inhibicją kinazy Bcr-Abl.

Doniesienia wskazują, że nadekspresja Bcr-Abl w komórkach nowotworowych wpływa na aktywność kinaz zależnych od cyklin (CDK). Wykazano, że nowo zsyntetyzowane związki nie hamowały CDK2, co może świadczyć o selektywności w hamowaniu kinazy Bcr-Abl [12, 39].

Pochodne pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny są, jak dotąd, najmniej poznaną grupą związków heterocyklicznych. Niemniej jednak powyższe dane literaturowe wskazują, że struktura ta ma znaczną aktywność biologiczną. Działanie przeciwnowotworowe tego układu może być związane z inhibicją kinaz zależnych od cyklin, jak również kinazy Bcr-Abl. Ponadto, przyłączenie grupy sulfonamidowej do układu pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny może nasilić działanie cytotoksyczne nowych związków przez hamowanie aktywności anhydrazy węglanowej [25, 37, 38, 39, 40, 45, 59, 63].

Przyłączenie pierścienia tetrazolowego lub triazolowego do dwupierścieniowej struktury pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny może w znacznym stopniu poprawić aktywność biologiczną układu. Jednak zależy to od rodzaju i położenia podstawników w pierścieniu pirazolowym. W tetrazolowych pochodnych najsilniejsze właściwości przeciwnowotworowe miał związek 6 (ryc. 8), w którym pierścień pirazolowy był podstawiony dwiema grupami metylowymi. Dla triazolowych i sulfonowych pochodnych najsilniejsze zahamowanie wzrostu komórek nowotworowych zaobserwowano dla pochodnych 5 i 7 podstawionych grupą metylową i fenylową. Zmiana tych podstawników w pierścieniu pirazolowym powodowała osłabienie, a nawet utratę aktywności przeciwnowotworowej trójcyklicznych pochodnych triazyny [37].

Do syntezy [1,2,4]triazynonów, zawierających w swojej budowie pierścień tiofenowy, wykorzystano promieniowanie mikrofalowe, co znacznie poprawiło wydajność i skróciło czas trwania reakcji w porównaniu do tradycyjnej metody syntezy. Wykazano, że wobec linii komórek MCF-7 najsilniejsze właściwości cytotoksyczne wykazywał związek 11, a w stosunku do linii Hep-G2 i HCT-116 związek 10. Ich wzory przedstawiono na ryc. 10 [50].

Ryc. 10

Oceniono również wpływ nowo zsyntetyzowanych pochodnych na indukcję apoptozy w trzech liniach komórkowych: MCF-7, Hep-G2 i HCT-116. Wykazano, że oba testo-wane związki zapoczątkowywały programowaną śmierć komórek w badanych liniach komórkowych. Jednak związek 10 znacznie skuteczniej indukował apoptozę [50].

Poszukując nowych aktywnie biologicznych preparatów o aktywności przeciwnowotworowej, w 2013 roku zsyntetyzowano S-tioglikozydowe analogi [1,2,4]triazyny. Wykazano, że obecność pierścienia β-D-glukopiranozylowego zwiększała aktywność biologiczną tych pochodnych [41].

Atom siarki w związkach heterocyklicznych odgrywa znaczącą rolę w farmakoterapii różnych schorzeń. Stąd też, w 2015 r. Karczmarzyk i wsp. ocenili wpływ siarki na aktywność przeciwnowotworową związków. Struktury najaktywniejszych przedstawiono na ryc. 11 [28].

Ryc. 11

Na podstawie analizy struktura-aktywność wykazano, że obecność wiązania -S-S- między dwoma pierścieniami triazynowymi, a także wiązania -S-N- między pierścieniem triazynowym i pirolidynowym może powodować wzrost aktywności cytotoksycznej związków [28].

Branowska i wsp. w 2018 roku zaprojektowali grupę asymetrycznych disulfonowych pochodnych układu [1,2,4] triazyny. Związek 15j (tabela 3) wykazywał najsilniejsze właściwości cytotoksyczne na komórki MCF-7, porównywalne z aktywnością chlorambucylu. Zaobserwowano, że związek 15j słabiej działał cytotoksycznie na komórki prawidłowe niż zastosowany związek referencyjny: chlorambucyl [9].

Najnowsze doniesienia sugerują, że zahamowanie aktywności receptora estrogenowego może odgrywać istotną rolę w zwalczaniu raka piersi. Stąd też przeprowadzono analizę wiązania nowo zsyntetyzowanych pochodnych z receptorem estrogenowym alfa metodami dokowania molekularnego. Najbardziej aktywny okazał się związek 15j, który wiązał się z domeną Cys530 i Ala350 receptora ER-α (receptor estrogenowy typu α) [9].

Liczne publikacje o pochodnych [1,2,4]triazyn zawierających siarkę sugerują, że związki te mogą mieć potencjalne zastosowanie w różnych typach nowotworów. Przez połączenie ugrupowania [1,2,4]triazynowego z pierścieniem tiofenowym uzyskano serię nowych związków ndukujących apoptozę w różnych ludzkich nowotworowych liniach komórkowych. Najsilniejsze właściwości cytotoksyczne wykazywały pochodne zawierające w swojej strukturze chemicznej pierścień tiadiazyn-5-onu (10) i tiadiazolino-2-tionu (11) [50]. Natomiast obecność grupy tiolowej w pozycji 3 pierścienia [1,2,4]triazynowego nie wpływała na aktywność biologiczną. Dopiero podstawienie grupy tiolowej pierścieniem pirolidynowym lub morfolinowym nasilało działanie przeciwnowotworowe tych pochodnych [28].

Wiele analogów zawierających w strukturze grupę disulfidową znalazło zastosowanie jako chemioterapeutyki. Przykładem związku o potencjalnej aktywności przeciwnowotworowej jest 5,6-difenylo[1,2,4]triazyno-3-(4-metoksyfenylo)disulfid (15j) (tab. 3), który jest antagonistą receptora estrogenowego. Aktywacja receptora estrogenowego uruchamia ekspresję genów receptora insulinopodobnego czynnika wzrostu (IGF-1R), białka Bcl-2, cykliny D1 i naczyniowo-śródbłonkowego czynnika wzrostu (VEGF), których nadaktywność prowadzi do nadmiernej proliferacji i wzrostu komórek nowotworowych [7, 9, 28].

Wspomniane wcześniej ugrupowanie sulfonamidowe również znacznie poprawia właściwości przeciwnowotworowe pochodnych triazyn, a mechanizm ich działania jest związany z hamowaniem aktywności anhydrazy węglanowej IX i XII. Enzymy te w dużym stopniu odpowiadają za utrzymywanie swoistych warunków mikrośrodowiska komórek nowotworowych, a ich nadmierna aktywność jest uznawana za jeden z ważniejszych czynników molekularnych, który może prowadzić do chemiooporności [38, 39].

W 2011 roku opatentowano grupę pochodnych [1,2,4]triazyny o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym związanym z inhibicją szlaku Wnt/β-kateniny. Wśród białek Wnt wyróżnia się dwie grupy: białka o właściwościach onkogennych (Wnt-1, Wnt-3A, Wnt-8 i Wnt-8B) oraz niemające właściwości transformujących (Wnt-4, Wnt-5a, Wnt-11). Białka Wnt są zaangażowane w proces migracji, różnicowania i podziałów komórkowych. Wyróżnia się dwie drogi aktywacji szlaku Wnt: kanoniczny – związany z aktywnością β-kateniny i niekanoniczny – uzależniony od uwalniania jonów wapnia w komórce. Nadaktywność szlaku Wnt/β-katenina często występuje w różnych nowotworach, m.in.: w nowotworze jelita grubego, wątroby, skóry, piersi i w wielu innych [30, 54, 56, 60].

Wstępne badania in vitro przeprowadzone na komórkach nabłonka jelita szczura pochodzącego z krypt jelitowych (IEC-18) wykazały znaczną aktywność antagonistyczną podstawionych pirymidotriazynodionów w stosunku do szlaku Wnt/β-katenina, a to może mieć znaczenie w terapii przeciwnowotworowej. Najaktywniejszy w tej grupie był związek 16, którego strukturę chemiczną przedstawiono na ryc. 12 [60].

Ryc. 12

W 2011 roku zsyntetyzowano pochodne S-alkilo-[1,2,4] triazynonów oraz S-glikozylo-[1,2,4]triazynonów (ryc. 13) i oceniono ich aktywność biologiczną względem komórek nowotworowych wątroby (Hep-G2), jelita grubego (HCT-116) i piersi (MCF-7) [49].

Ryc. 13

Najsilniejsze właściwości cytotoksyczne miały związki 17 i 18. Związek 17 miał silniejsze właściwości proapoptotyczne względem linii komórek MCF-7 i HCT-116 w porównaniu do związku 18. Na podstawie analizy SAR stwierdzono, że aktywność przeciwnowotworowa wiązała się z obecnością wolnej grupy CH₂CH₂CH₂OH lub CH₂CH₂COOH [49].

W 2016 roku dokonano syntezy serii pochodnych benzo[1,2,4]triazyn-7-onów. Na podstawie analizy struktury wykazano, że benzotriazynony miały bardzo podobną budowę do pleurotyny (ryc. 14), co może wskazywać, że związki te mają podobny mechanizm działania [61].

Ryc. 14

Pleurotyna należy do grupy antybiotyków naftochinowych; naturalnie występuje w ekstrakcie z grzybów Pleurotus griseus, Hohenbuehelia geogenia i Hohenbuehelia atrocaerulea.

Mechanizm działania przeciwnowotworowego pleurotyny i pochodnych benzotriazynonów może być związany z hamowaniem aktywności reduktazy tioredoksyny (Trx). Nadekspresja Trx występuje w wielu nowotworach i wpływa na proliferację komórek i hamowanie apoptozy [3].

W celu określenia selektywności i cytotoksyczności oznaczono przeżywalność trzech linii komórkowych po inkubacji z nowo zsyntetyzowanymi pochodnymi. Związek 19 (ryc. 15) wykazywał silne działanie cytotoksyczne w stosunku do linii komórkowej raka prostaty (DU-145) i piersi (MCF-7). Niestety z taką samą siłą oddziaływał na komórki prawidłowe [61].

Ryc. 15

Mimo braku selektywności względem komórek nowotworowych i prawidłowych otrzymane benzotriazynony (związek 19 i 20) były zdolne do hamowania reduktazy Trx. W przeciwieństwie do pleurotyny, zablokowanie enzymu Trx przez benzotriazynony było procesem odwracalnym. Różnica w mechanizmie działania może być spowodowana obecnością ugrupowania chinonu w strukturze pleurotyny [61].

W 2012 r. zsyntetyzowano pochodne [1,2,4]triazyn-5-onów łącząc ich strukturę z pierścieniem pirazolowym lub pirazolidynowym. Na podstawie badań przesiewowych NCI wyselekcjonowano 6 pochodnych o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym. Dla najaktywniejszego związku 21 (ryc. 16) wykonano badania cytotoksyczności wobec 60 linii komórkowych obejmujących m.in.: białaczkę, drobnokomórkowego raka płuc, jelita grubego, nowotworu ośrodkowego układu nerwowego, czerniaka, raka jajnika, nerek, prostaty i piersi [8].

Ryc. 16

W 2015 r. zsyntetyzowano serię pochodnych 6-metylo-3-tiokso-3,4-dihydro-[1,2,4]triazyn-5(2H)-onów. Oceniono ich cytotoksyczność względem 17 nowotworowych linii komórkowych. Najsilniejsze właściwości przeciwnowotworowe uzyskano wobec linii raka jelita grubego Hep-G2 i piersi MCF-7. Badania in vivo przeprowadzono na ksenograftach myszy z przeszczepem tych komórek. W grupie MCF-7 i Hep-G2 ksenograftów zaobserwowano istotne zahamowanie wzrostu komórek nowotworowych w porównaniu do doksorubicyny. Najaktywniejszy okazał się związek 22, którego wzór przedstawiono na ryc. 17 [16].

Ryc. 17

W 2016 r. Abd El-All i wsp. dokonali syntezy nowych dwui trójcyklicznych pochodnych wykorzystując 6-metylo-3-tiokso-[1,2,4]triazyn-5-ony jako strukturę wyjściową (ryc. 18) [15].

Ryc. 18

Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że obecność ugrupowania 2,5-dimetoksyfenylowego w strukturze 6-metylo-tiazolo[3,2-b][1,2,4]triazyn-7-onów zwiększała aktywność cytotoksyczną względem dwóch linii komórkowych: MCF-7 i Hep-G2, w porównaniu do analogów z grupą 4-hydroksy-3-metoksyfenylową w tej pozycji. Niestety, żaden ze związków nie miał cytotoksycznego działania przeciwko komórkom raka płuc (A549) [15].

Za transformacje nowotworowe mogą być odpowiedzialne wolne rodniki tlenowe (ROS). Wzrost liczby i szybkości podziałów komórkowych, a nawet zmiana wrażliwości na leki, może być następstwem zwiększonych ilości reaktywnych form tlenu (RFT) w komórkach nowotworowych. Nadmierna synteza RFT może prowadzić do wyczerpania mechanizmów antyoksydacyjnych komórek, a w następstwie tego procesu do nagromadzenia się wolnych rodników tlenowych i aktywacji apoptozy [26, 52].

Oceniono wpływ nowych pochodnych [1,2,4]triazyn-5-onów na indukcję stresu oksydacyjnego w obu liniach komórkowych MCF-7 i Hep-G2. W tym celu oznaczono stężenie dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), katalazy (CAT), peroksydazy glutationowej (GPx), H₂O₂ i zredukowanej postaci glutationu (GSH). Wykazano, że aktywność biologiczna tych związków powodowała wzrost stężenia SOD i wytwarzania H2O2 z jednoczesnym spadkiem aktywności GPx i CAT (ryc. 19). Nadmierna synteza nadtlenku wodoru w komórkach nowotworowych powodowała jego akumulację, a następnie aktywację apoptozy [15, 26, 52].

Ryc. 19

Voskoboynik i wsp. w 2016 roku zsyntetyzowali pochodne benzo[e][1,2,4]triazyno[2,3-c][1,2,4]triazyn-2-onów (tabela 4) i ocenili ich aktywność cytotoksyczną [64].

Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że związek 27d wykazywał najsilniejsze właściwości antyproliferacyjne wobec komórek raka piersi MDA-MB-468 [64].

W wyniku syntezy organicznej w 2016 r. uzyskano wiele pochodnych [1,2,4]triazyn i oceniono ich aktywność antyonkogenną względem komórek HepG-2. Związek 28b (tabela 5) wykazywał najsilniejsze właściwości przeciwnowotworowe. Siła działania tej pochodnej była prawie dwukrotnie większa w porównaniu do związku referencyjnego winblastyny [18].

Jedną z przyczyn rozwoju nowotworu może być również nadmierna aktywacja szlaku c-Met. Zahamowanie tego szlaku może być potencjalnym punktem uchwytu nowych preparatów cytostatycznych.

Ścieżka sygnalizacyjna HGF/c-Met ma istotny wpływ na utrzymanie fizjologicznych procesów w organizmie (embriogeneza, organogeneza czy naprawa tkanek po ostrym urazie), ale również jest zaangażowana w proces patogenezy nowotworów. C-Met wchodzi w interakcje z innymi receptorami kinazy tyrozynowej, tj.: EGFR, VEGFR i IGF-1R, co może wyjaśniać oporność komórek nowotworowych na terapie celowane. W 2017 roku El-Wakil i wsp. zaprojektowali pochodne 6-winylo-[1,2,4] triazyn-5-onów (ryc. 20, tab. 6) i ocenili ich aktywność cytotoksyczną względem ludzkich komórek nowotworowych: A549, HT-29, MKN-45. Związek 29d wykazywał znacznie silniejsze właściwości cytotoksyczne niż zastosowane związki referencyjne: foretinib, BMS-777607 i NCI 748494/1 [17, 21, 43, 51].

Ryc. 20

Testowana pochodna 29d (ryc. 20) wykazywała prawie 11 razy silniejsze działanie hamujące kinazę c-Met w porównaniu do wcześniej zsyntetyzowanego związku NCI 748494/1 [17].

W 2018 roku zsyntetyzowano szereg pochodnych benzo[1,2,4]triazyn-7-onów. Celem badań była ocena obecności pierścienia pirydynowego w strukturze związku na cytotoksyczność, stąd też podstawnik fenylowy w związku 34 został zastąpiony pierścieniem 2-pirydylowym w związku 35 i 36 (ryc. 21) [29].

Ryc. 21

Wykazano, że związki zawierające ugrupowanie 2-pirydylowe osiągały nawet 3-krotnie niższą wartość IC₅₀ względem komórek MCF-7 w porównaniu do związku 34 [29].

Ze względu na silną aktywność biologiczną tirapazaminy w 2010 r. zsyntetyzowano nową pochodną 37 (1,4-ditlenek N-etoksymetylo-3-amino-[1,2,4]benzotriazyny), wprowadzając podstawnik –CH₂OCH₂CH₃ do grupy aminowej (ryc. 22) [35].

Ryc. 22

Oceniono wpływ nowo zsyntetyzowanej pochodnej na przeżywalność nowotworowych linii komórkowych w warunkach hipoksji i normoksji. W stosunku do linii komórkowych: A549, PC3, SMMC-7721 i K562 związek 37 wywoływał silniejszy efekt cytotoksyczny w warunkach hipoksji w porównaniu do normoksji. Natomiast wobec linii komórek KB zaobserwowano odwrotne zjawisko: silniejsze zahamowanie proliferacji komórek w warunkach normoksji [35].

Heterocykliczne układy azotowe to ważny kierunek w badaniach związanych z odkrywaniem nowych leków. W celu poprawy właściwości fizykochemicznych do struktury [1,2,4]triazynonów dołączono atom fluoru ze względu na jego wysoką reaktywność [36].

Wykazano, że niektóre z nowo zsyntetyzowanych pochodnych mogły hamować kinazę zależną od cykliny 2 w stopniu silniejszym lub równym olomucynie. Wzory najaktywniejszych pochodnych przedstawiono na ryc. 23 [36].

Ryc. 23

W ostatnich dziesięciu latach zaprojektowano wiele ketonowych pochodnych [1,2,4]triazyny o potencjalnych właściwościach przeciwnowotworowych.

Najsilniejsze właściwości cytotoksyczne wykazywały pochodne uzyskane z połączenia pierścienia [1,2,4]triazynowego z ugrupowaniem chalkonowym oraz grupą pirazolową, oksazolową lub pirydynową. Wartość IC₅₀ oscylowała w granicach 0,00049-9,6pM w zależności od linii komórkowej. Wykazano, że pochodna 22 (ryc. 17) w największym stopniu hamuje szybkość wzrostu guza [16].

W zależności od struktury chemicznej ketonowe pochodne [1,2,4]triazyny wykazywały zróżnicowaną aktywność przeciwnowotworową. Aktywność biologiczna może być związana z inhibicją szlaku sygnałowego HGF/c-Met, Wnt /β-katenina, reduktazy tioredoksyny, czy kinaz zależnych od cyklin [17, 36, 43, 60, 61].

W strukturze wielu inhibitorów kinaz występuje pierścień pirazolopirymidynowy, dlatego w 2009 r. zsyntetyzowano serię pochodnych pirolo[1,2-f][1,2,4]triazyny z ugrupowaniem aminopirazolowym. Wykazano, że związek 43 (ryc. 24) zarówno w monoterapii, jak i w terapii skojarzonej może zostać potencjalnym lekiem w zwalczaniu nowotworów litych [65].

Ryc. 24

W badaniach Finka i wsp. z 2011 r. skupiono się na zoptymalizowaniu struktury pochodnych pirolo[2,1-f][1,2,4] triazyny przez zmniejszenie ich masy cząsteczkowej, lipofilności, a także poprawę ich właściwości farmakokinetycznych. Wykazano, że grupa aminopiperydynowa odgrywała znaczącą rolę w hamowaniu aktywności kinazy HER2 i EGFR, co ma istotne znaczenie w terapii przeciwnowotworowej. Najsilniejsze właściwości hamujące tej kinazy wykazywała pochodna 44 (ryc. 25) [19].

Ryc. 25

Xin i wsp. zaprojektowali w 2014 roku pochodne pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyny. Związek 45 (ryc. 26) wykazywał silną aktywność hamującą szlak Hedgehoga; ścieżka sygnałowa Hedgehoga odgrywa istotną rolę w procesie embriogenezy i regulacji proliferacji komórek macierzystych. Modyfikacja tego szlaku może doprowadzić do transformacji nowotworowej, a nawet spowodować oporność komórek nowotworowych na leczenie. Nadaktywność tego szlaku stwierdza się w drobnokomórkowym raku płuc, żołądka, górnego odcinka przewodu pokarmowego, trzustki i prostaty. Obecnie w badaniach klinicznych znajduje się wiele inhibitorów tej ścieżki sygnałowej: vismodegib, sonidegib, saridegib, BMS-833923 itd. [66].

Ryc. 26

Dla pięciu najbardziej aktywnych pochodnych pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyny przeprowadzono badania in vivo na szczurach w celu określenia parametrów farmakokinetycznych [66].

W 2018 r. Li i wsp. zsyntetyzowali pochodne C-nukleozydowe zawierające układ pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyno-4-aminowy. W analogach C-nukleozydowych część cukrowa połączona jest z grupą heterocykliczną wiązaniem C-C. Związki te w odróżnieniu od pochodnych N-nukleozydowych wykazują oporność zarówno na hydrolityczny, jak i na enzymatyczny rozkład. Na podstawie przeprowadzonych testów wykazano, że najsilniejsze właściwości antyproliferacyjne względem badanych linii komórkowych (CAPAN-1, HCT-116, NCI-H460, HL-60, K-562, Z-138, MM.1S, DND-41) wykazywały związki 46 i 47 (ryc. 27) [34].

Ryc. 27

Jednym z punktów uchwytu terapii celowanej w zwalczaniu niedrobnokomórkowego raka płuc – NSCLC są inhibitory kinazy ALK (kinaza chłoniaka anaplastycznego). U 2–5% chorych na raka gruczołowego płuc może występować rearanżacja genu ALK, który po połączeniu z genem EML4 powoduje konstytutywną aktywację kinazy ALK. Obecnie wiele inhibitorów ALK znajduje się na różnych etapach badań klinicznych [14].

Wykorzystując osiągnięcia naukowców i znane właściwości farmakologiczne inhibitorów tych kinaz, zaprojektowano nowe pochodne o potencjalnej aktywności przeciwnowotworowej i oceniono ich wpływ na kinazy ALK i receptor insulinowego czynnika wzrostu. Na podstawie przeprowadzonych badań in vitro i in vivo wyselekcjonowano związek 48, którego wzór strukturalny przedstawiono na ryc. 28 [44].

Ryc. 28

Dane literaturowe wskazują, że nadekspresja receptora EGFR i HER2 występuje w wielu nowotworach, m.in.: drobnokomórkowym raku płuc, jelita grubego, piersi, jajnika, głowy i szyi. W toku analizy struktura-aktywność uzyskano pochodną 49 (AC480) będącą inhibitorem kinazy EGFR i HER2 (ryc. 29) [22].

Ryc. 29

Związek 49 miał silne działanie cytotoksyczne na linie komórek raka piersi z wysoką ekspresją EGFR i HER2: HCC202 HCC1954 i AU565. Wobec linii niewykazujących ekspresji EGFR i HER2, tj. fibroblastach i komórkach raka jajnika A2780 i MRC5 nie obserwowano toksycznego działania tego związku [22].

Obiecujące wyniki badań in vitro, skłoniły naukowców do przeprowadzenia badań in vivo. Wpływ związku 49 oceniono u czterech gatunków zwierząt, określając parametry farmakokinetyczne preparatu. We wszystkich grupach zwierząt zaobserwowano korzystny okres półtrwania po podaniu doustnym. Dalsze badania związku 49 wykazały, że ma on podobne właściwości hamujące rozwój guza zarówno w nowotworach z nadekspresją EGFR (GEO, L2987), jak i w nowotworach z nadekspresją HER2 (KPL4, N87). Nie odnotowano istotnej toksyczności związku, utraty masy ciała i śmiertelności przy wszystkich zastosowanych dawkach. Korzystne wyniki badań in vitro i in vivo zaowocowały w 2012 r. przeprowadzeniem badań klinicznych z zastosowaniem związku 49 u pacjentów z litym guzem [58].

Istnieje wiele mechanizmów działania, poprzez które pochodne pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyny wykazują aktywność przeciwnowotworową. Jednym z nich jest możliwość blokowania receptorów IGF-1R i IR. Związek 43 (ryc. 24) wiązał się odwracalnie z tymi receptorami grupą aminopirazolową, co powodowało zahamowanie proliferacji komórek nowotworowych i aktywację apoptozy [65].

Połączenie układu pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyny z grupą aminopiperydynową w pozycji 5 pozwoliło na uzyskanie serii związków hamujących aktywność receptorów EGFR i HER2. Zablokowanie ich hamuje szlaki sygnałowe MAPK i PI3K/AKT związane z proliferacją, migracją i inwazją komórek nowotworowych. Podobny mechanizm działania wykazywały pochodne układu pirolo[2,1-f][1,2,4]triazyny, które w pozycji 6 miały pierścień morfolinowy [22, 58].

Właściwości antykancerogenne pochodnych pirolo[2,1-f] [1,2,4]triazyn mogą być związane z blokowaniem szlaku Hedgehoga, jak również hamowaniem aktywności kinazy ALK [44, 66].

Ali i Saad opracowali metodę syntezy nowych pochodnych 4,6-dihydropirydazyno[3,4-e][1,2,4]triazyny (50–52) (ryc. 30) [2]. Spośród 24 otrzymanych pochodnych trzy z nich wykazywały umiarkowane właściwości cytotoksyczne wobec ludzkich nowotworowych linii komórkowych. Potencjalnym punktem uchwytu mogą być receptory adenozynowe typu A2A i A3. Nadekspresję receptora A2A można zaobserwować w: komórkach neuroblastomy (SH-SY5Y, NG108-15), glejaka (C6), gwiaździaka (U87MG), białaczki (U937, Jurkat cells), czerniaka (A375), raka jelita grubego (DLD-1, HT-29), szpiczaka (RPMI) i raka piersi (MCF-7). Nadekspresję receptora A3 stwierdza się w komórkach bia-łaczki (HL60, K562, Jurkat, Nb2-11C, Nb2, 2H3, N62-11C, Yac-1, K-562), czerniaka (A375, B16-BL6, B16-F10, C32), raka prostaty (DU-145, PC3, LNcap-FGC10), glejaka (C6), raka płuc (SBC-3, A549, LU-65), mięsaka (MCA), raka jelita grubego (HCT-116) i wątroby (Li-7A). Aktywacja receptora A2A nasila proliferację komórek nowotworowych, a pobudzenie receptora A3 może zahamować podziały komórkowe. Receptory te mogą stanowić potencjalny cel molekularny nowych preparatów przeciwnowotworowych [2, 31]. W 2018 r. grupa naukowców z Uniwersytetu Medycznego z Iranu zaprojektowała nowe pochodne układu 3-(2-arylidenohydrazynylo)-5,6-bis(4-metoksyfenylo)-[1,2,4]triazyny o potencjalnym działaniu antyonkogennym. Wśród badanych pochodnych na uwagę zasługuje struktura przedstawiona na ryc. 31 [47]. Trzy z testowanych związków (53a, 53b i 53c) wykazywały znaczące właściwości cytotoksyczne względem komórek HL-60 i MCF-7 [47].

Ryc. 30

Ryc. 31

W ostatnich latach gwałtownie wzrosła liczba bakterii opornych na obecnie stosowane terapie lekowe, co stwarza duże zagrożenie. Opracowano wiele metod pozwalających na zwalczanie oporności bakterii. Jedną z nich jest synteza nowych związków w oparciu o struktury już istniejących preparatów. Do grupy związków o szerokim zakresie działania, dużej wydajności i stosunkowo niskiej toksyczności należą fluorochinolony. W 2015 r. chińscy naukowcy podjęli próbę zsyntetyzowania nowych pochodnych tej grupy związków z wykorzystaniem ugrupowania [1,2,4] triazynowego [20].

Mechanizm działania fluorochinolonów polega na hamowaniu aktywności topoizomerazy II (gyrazy DNA) i topoizomerazy IV. Inhibicja topoizomerazy typu II jest nie tylko celem przeciwbakteryjnego działania fluorochinolonów, ale także jednym z ważnych celów molekularnych chemioterapeutyków. Aktywność biologiczna nowo zsyntetyzowanych pochodnych oceniono na ludzkich komórkach wątrobiaka (SMMC-7721), mysich komórkach białaczkowych (L1210) i ludzkich komórkach białaczkowych (HL60). Struktury najbardziej aktywnych związków przedstawiono na ryc. 32 [20].

Ryc. 32

Właściwości terapeutyczne metali znane są już od czasów starożytnych. W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie wykorzystania metali w terapii przeciwnowotworowej. Modyfikacja istniejących struktur polegająca na wprowadzeniu metalu pozwoliła na uzyskanie wielu związków o lepszej aktywności cytotoksycznej i profilu farmakokinetycznym w porównaniu do pierwotnych struktur. Obiecującą strukturą wiodącą w terapii przeciwnowotworowej wydają się kompleksy metali z pochodnymi [1,2,4]triazyny, w których metal jest połączony z dwoma ligandami 5,6-difenylo-3-(2-pirydylo)-[1,2,4]triazyny. Zaobserwowano, że zarówno kompleksy miedzi, cynku, jak i niklu z [1,2,4]triazyną wykazywały silnie działanie cytotoksyczne [4, 5, 6, 42].

Często opracowanie struktury nowego preparatu wiąże się z modyfikacją naturalnych związków.

Kwas betulonowy (kwas 3-okso-lup-20(29)-en-28-oikowy) ma działanie przeciwzapalne, przeciwwirusowe, a także przeciwnowotworowe względem wielu linii komórkowych: SGC-7901, HepG-2, LNCaP, DU-145 i PC3. W 2014 r. Dinh i wsp. połączyli ugrupowanie triterpenowe kwasu betulonowego z grupą [1,2,4]triazyny (ryc. 33) [64, 67].

Ryc. 33

Wstępne badania cytotoksyczności nowych pochodnych triterpenoidowych triazyny wykazały, że związki 57 i 58 miały silne właściwości cytotoksyczne względem linii komórek: L1210, CEM i HeLa (ryc. 33) [13].

W 2014 r. podjęto próbę wprowadzenia do grupy aminowej tirapazaminy ugrupowania trifluoroacetamidowego (59), aminowego (60) lub 1-okso-3-amino-[1,2,4]benzotriazyny (61) – ryc. 34 [33].

Ryc. 34

W warunkach hipoksji większość związków miała około dwukrotnie silniejsze działanie cytotoksyczne niż w normoksji. Związki 60a-g były mniej cytotoksyczne w stosunku do wybranych linii komórkowych (MCF-7, NCI-H460 i HCT-116) w porównaniu do związków 59a-g [33].

Najsilniejsze działanie przeciwnowotworowe względem wszystkich linii komórkowych, zarówno w warunkach hipoksji, jak i normoksji wykazywały związki 61a i 61b (ryc. 34), które prowadziły do zahamowania cyklu komórkowego w fazie G2/M. W warunkach normoksji nie zaobserwowano znacznych zmian w aktywności kaspazy 3/7 pod wpływem testowanych związków, podczas gdy w środowisku o obniżonej zawartości tlenu zauważono znaczący wzrost aktywności tych kaspaz [33].

Yurttas i wsp. opierając się na doniesieniach literaturowych dokonali syntezy ponad trzydziestu pochodnych [1,2,4]triazyny o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym. Analiza struktury chemicznej związków pozwoliła na stwierdzenie, że związki zawierające pierścień fenolowy podstawiony grupą chlorową w pozycji 2 i 4 wykazywały najsilniejszą aktywność biologiczną [68]. W 2013 r. opatentowano szereg pochodnych amidu kwasu [1,2,4]triazyno-6-karboksylowego. W badaniach in vitro oceniono ich wpływ na aktywność kinazy SYK. Kinaza SYK może stanowić potencjalnie nowy cel terapii przeciwnowotworowej, ponieważ zahamowanie jej aktywności powoduje spadek aktywności kinazy AKT i ERK, a to prowadzi do zahamowania cyklu komórkowego i indukcji apoptozy [27, 57].

Zainteresowanie naukowców analogami [1,2,4]triazyny umożliwiło uzyskanie szeregu pochodnych o potencjalnej aktywności przeciwnowotworowej. Modyfikacja naturalnej struktury kwasu betulonowego i połączenie jej z pierścieniem triazynowym pozwoliła uzyskać związki o potencjalnej aktywności przeciwnowotworowej, jak również przeciwwirusowej. Obecność podstawnika metylotiolowego (57), a także 3-butynylotiolowego (58) w pozycji 3 kwasu [1,2,4]triazynobetulonowego warunkowała ich aktywność biologiczną. Związek 57 (ryc. 33) miał silniejsze działanie przeciwwirusowe antyHCMV w porównaniu do związku 58, ale właściwości cytotoksyczne względem komórek ostrej białaczki limfoblastycznej (CEM) były nieznacznie słabsze. Natomiast kwas 3-tiokso[1,2,4]triazynobetulonowy (56) (ryc. 33) nie miał aktywności biologicznej [13].

Wyniki badań przeprowadzonych na komórkach nowotworowych wykazały, że kompleksy 5,6-difenylo-3-(2-pirydylo)-[1,2,4]triazyny z miedzią, cynkiem lub niklem również miały silnie właściwości przeciwnowotworowe. Najniższą wartość IC⁵⁰ względem linii MCF-7 wykazywały kompleksy miedzi (9,8 µM), a najsłabsze kompleksy niklu, dla których wartość IC50 wynosiła 13,0 µM [4, 5, 6].

W przypadku pochodnych 5,6-bis(4-metoksyfenylo) [1,2,4]triazyny zastąpienie w pozycji 3 pięcioczłonowego pierścienia sześcioczłonowym pierścieniem powodowały utratę aktywności przeciwnowotworowej tych związków. Zarówno związek 53a (ryc. 31) z grupą 5-nitrofuranową i związek 53b (ryc. 31) z grupą 1-metylo-5-nitroimidazolową miały silne właściwości hamujące proliferację komórek MCF-7 oraz HL-60, podczas gdy związek 53e (ryc. 31) zawierający pierścień pirydynowy oraz związek 53f (ryc. 31) podstawiony grupą p-nitrofenylową pozbawione były działania cytotoksycznego. Ponadto związki 53a i 53b miały najniższą energię wiązania z receptorem mTOR w porównaniu z pozostałymi pochodnymi tego układu. Blokowanie aktywności mTOR ma istotne znaczenie w hamowaniu rozwoju i wzrostu komórek nowotworowych [47].

Częstotliwość występowania i śmiertelność z powodu nowotworów wzrasta w zatrważającym tempie. Według prognoz Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) liczba chorych na raka w 2030 wyniesie 22 mln, a w 2035 może wzrosnąć nawet do 24 milionów. Stąd też trwają intensywne prace nad opracowaniem nowych leków i metod diagnostycznych, które umożliwią wykrywanie choroby nowotworowej we wczesnym stadium, a także poprawią jakość leczenia i życia pacjenta po zdiagnozowaniu raka [10]. Stosowana obecnie chemioterapia w zaawansowanych stadiach choroby jest często niewystarczająca. Interesującą grupę związków stanowią pochodne triazyny.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat zsyntetyzowano szereg pochodnych układu [1,2,4]triazyny, które obecnie znajdują się na różnych etapach badań in vitro, in vivo oraz badań klinicznych. Wzrost zainteresowania tą grupą związków wiąże się z ich szeroką aktywnością biologiczną, która może wynikać z hamowania: kinazy zależnej od cyklin, anhydrazy węglanowej IX i XII, SYK, EGFR, szlaku Wnt/β-kateniny, szlaku Hedgehoga, mTOR, RAS-RAF-MAPK. Modyfikacja struktury [1,2,4]triazyny pozwala na optymalizację właściwości przeciwnowotworowych [3, 9, 14, 17, 22, 25, 36, 38, 39, 47, 58, 60, 65, 66].

Niedawne doniesienia wskazują, że pochodne [1,2,4]triazyny oprócz aktywności przeciwnowotworowej mogą również mieć właściwości przeciwbakteryjne. Fluorochinolinowe pochodne triazyn oprócz działania antykancerogennego hamują również rozwój metycylinoopornych szczepów Staphylococcus aureus, a także wieloopornych szczepów Escherichia coli. Wartość MIC dla najbardziej aktywnej pochodnej była 16-krotnie niższa niż dla ciprofloksacyny względem bakterii MRSA i 32-krotnie niższa wobec wieloopornych szczepów bakterii Escherichia coli (MDR E. coli) niż dla ciprofloksacyny. Uzyskane wyniki mogą w przyszłości umożliwić uzyskanie bardziej skutecznych antybiotyków w terapii zakażeń gronkowcami i pałeczkami okrężnicy [20]. Układ [1,2,4]triazyny wydaje się obiecującym elementem strukturalnym wielu preparatów, które w przyszłości mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w chemioterapii nowotworów, ale także w zwalczaniu infekcji bakteryjnych, wirusowych, grzybiczych jak, również u chorych w leczeniu chorób przewlekłych.