Calon Promotor Program Padjadjaran Excellence Fastrack Scholarship Tahun 2024

Nama Lengkap : Prof. apt. Muchtaridi, Ph.D.

E-mail : [email protected]

Bidang Keahlian : Kimia Medisinal dan Radiofarmaka

Prodi S2 Calon Mahasiswa: Ilmu Farmasi

Prodi S3 Calon Mahasiswa: Ilmu Farmasi

Judul Penelitian yang Ditawarkan:

Modifkasi dan Sintesis Radiolabeling Turunan Brazilin Dengan Iodium-131 Sebagai Sediaan Radiofarmaka Teranostik Kanker Prostat

Modification and synthesis of Brazilin Derivatives Radiolabeling with Iodine-131 as a Theranostic Radiopharmaceutical Preparation for Prostate Cancer

Abstrak:

Kanker prostat adalah salah satu kanker yang paling umum terjadi dan paling sering didiagnosis pada pria di seluruh dunia. Pilihan pengobatan pada kanker prostat saat ini meliputi pembedahan, kemoterapi, dan terapi radiasi. Namun, pengobatan ini dapat memiliki efek samping yang signifikan dan mungkin tidak efektif pada semua kasus. Radiofarmasi menawarkan pendekatan yang ditargetkan untuk pengobatan kanker, dengan memberikan radiasi langsung ke sel kanker tanpa membahayakan jaringan yang sehat. Pendekatan yang ditargetkan ini dapat meningkatkan hasil pengobatan dan mengurangi efek samping. Brazilin merupakan senyawa heterotetrasiklik organik dan pigmen merah yang diperoleh dari Caesalpinia sappan yang memiliki berbagai bioaktivitas dan memiliki potensi terapeutik pada penyakit degeneratif kronis dan kanker. Brazilin telah terbukti meningkatkan ekspresi p53, caspase-9, dan caspase-3, yang mengarah ke apoptosis intrinsik pada sel kanker. Selain itu, telah dilaporkan menghambat proliferasi sel dan menginduksi apoptosis melalui berbagai jalur molekuler. Sementara itu, gugus benzoil merupakan sebuah struktur kimia yang terdiri dari gugus benzil dan gugus amino dimana penambahan gugus benzoil pada senyawa antikanker dapat memperkuat ikatan obat-reseptor dan meningkatkan aktivitas antikanker. Desain rancangan derivat (turunan) struktur brazilin berfokus pada modifikasi gugus hidroksi (OH) nomor 5 dengan mempertimbangkan prinsip reaksi benzoilasi Schotten-Baumann. Adapun modifikasi struktur brazilin.Tujuan dari penelitian ini untuk mendapatkan radiofarmaka 131I-Brazilin derivatif sebagai pendeteksi dan terapi (teranostik) untuk kanker prostat. Penelitian ini akan dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu: Tahun pertama melakukan modifikasi turunan senyawa brazilin disertai studi komputasi dan sintesis senyawa kompleks brazilin sebagai antikanker disertai karakterisasi senyawa tersebut; Tahun kedua melakukan sintesis radiofarmaka 131I-Brazilin dari brazilin yang dilabel oleh iodium-131 disertai uji kemurnian, stabilitas dan cellular uptake dari 131I-Brazilin. Tahun ketiga akan dilakukan uji cell uptake dan uji toksisitas radiofarmaka 131I-Brazilin. Tahun keempat, uji biodistrbusi dan uji farmakinetika deilakukan menggunakan hewan model. Luaran yang ditargetkan pada tahun 2024 dari penelitian ini yaitu mendapatkan artikel yang dipublikasikan di Journal Q1 (Pubmed) Journal of JBSD (https://www.tandfonline.com/journals/tbsd20), tahun kedua ditargetkan publikasi pada Journal, Elsevier, Biiorganic Medicinal Chemistry Letter, (https://www.sciencedirect.com/journal/bioorganic-and-medicinal-chemistry-letters), tahu ketiga publikasi di Heliyon Scopus Q1 (https://www.cell.com/heliyon) dan tahun kelima publikasi di Drug Design, Development and Therapy (Scopus Q1) (https://www.dovepress.com/drug-design-development-and-therapy-journal) dan mendapatkan draft Paten yang disubmit di DJKI.

Abstract:

Prostate cancer is one of the most common and most frequently diagnosed cancers in men worldwide. Current treatment options for prostate cancer include surgery, chemotherapy, and radiation therapy. However, this treatment can have significant side effects and may not be effective in all cases. Radiopharmaceuticals offer a targeted approach to cancer treatment, by delivering radiation directly to cancer cells without harming healthy tissue. This targeted approach can improve treatment outcomes and reduce side effects. Brazilin is an organic heterotetracyclic compound and red pigment obtained from Caesalpinia sappan which has various bioactivities and has therapeutic potential in chronic degenerative diseases and cancer. Brazilin has been shown to increase the expression of p53, caspase-9, and caspase-3, leading to intrinsic apoptosis in cancer cells. Moreover, it has been reported to inhibit cell proliferation and induce apoptosis through various molecular pathways. Meanwhile, the benzoyl group is a chemical structure consisting of a benzyl group and an amino group where the addition of a benzoyl group to anticancer compounds can strengthen drug-receptor bonds and increase anticancer activity. The design of the brazilin derivative structure focuses on modifying the hydroxy group (OH) number 5 by considering the principle of the Schotten-Baumann benzoylation reaction. As for the modification of the brazilin structure, the aim of this research is to obtain the radiopharmaceutical 131I-Brazilin derivative as a detection and therapy (theranostic) for prostate cancer. This research will be carried out in several stages, namely: In the first year, modification of the brazilin compound derivative, accompanied by computational studies and synthesis of the brazilin complex compound as an anticancer, accompanied by characterization of the compound; The second year carried out the synthesis of the radiopharmaceutical 131I-Brazilin from brazilin labeled by iodine-131 accompanied by tests for purity, stability and cellular uptake of 131I-Brazilin. In the third year, cell uptake tests and toxicity tests for the radiopharmaceutical 131I-Brazilin will be carried out. In the fourth year, biodistribution tests and pharmacokinetic tests were carried out using animal models. The targeted output in 2024 from this research is getting articles published in Journal Q1 (Pubmed) Journal of JBSD (https://www.tandfonline.com/journals/tbsd20), in the second year the target is publication in Journal, Elsevier, Bioorganic Medicinal Chemistry Letter, (https://www.sciencedirect.com/journal/bioorganic-and-medicinal-chemistry-letters), know third publication in Heliyon Scopus Q1 (https://www.cell.com/heliyon) and fifth year publication in Drug Design, Development and Therapy (Scopus Q1) (https://www.dovepress.com/drug-design-development-and-therapy-journal) and obtained a patent draft submitted to DJKI.