Targeting delle strutture G-Quadruplex: interazione con un ligando fotoattivabile per applicazioni terapeutiche

1. ABSTRACT Introduction:G-Quadruplexes are non canonical DNA structures that form in guanine-rich regions and play crucial roles in cellular processes. Their topology and location in key genomic sites make them promising targets for innovative therapeutic strategies, particularly in oncology and virology. Aim of the study: The aim of the study was to investigate the interaction between G4 structures and a selective ligand consisting of diazirine conjugated to NDI, assessing the compound’s ability to form covalent adducts with G4 forming oligonucleotides. Materials and Methods: Several oligonucleotides (C-Myc, hTEL, LTR) were folded and incubated with the compound at different concentrations. Following photoactivation and ethanol precipitation, the samples were analyzed by polyacrilamide gel electrophoresis. Results: Electrophoretic analysis demonstrated the compound’s ability to form covalent adducts with the target oligonucleotides, with efficiency varying according to wavelength, temperature and the use of fluorescent or radiolabeled oligonucleotides. Conclusions: The diazirine-NDI compound exhibited a good selectivity and reactivity toward G4 structures, confirming its potential for G4 recognition. These findings open avenues for future investigations and for diagnostic and therapeutic applications in oncology and virology.

1. RIASSUNTO Introduzione: I G4 sono strutture non canoniche degli acidi nucleici che si formano in regioni ricche di guanina e svolgono ruoli cruciali nei processi cellulari. La loro topologia e la localizzazione in siti importanti li rendono bersagli promettenti per strategie terapeutiche innovative, in ambito oncologico e virologico. Scopo: Lo scopo è stato verificare l’interazione tra le strutture G4 e un ligando selettivo consistente nella diazirina coniugata a NDI, visualizzando, mediante elettroforesi in gel di acrilammide, la capacità del composto di formare addotti covalenti con oligonucleotidi formanti G4. Materiali e metodi: Si è proceduto al folding di diversi oligonucleotidi, ovvero C-Myc, hTEL ed LTR, i quali sono stati incubati con il composto a diverse concentrazioni. Dopo la fotoattivazione e la precipitazione etanolica, è stata effettuata un’analisi mediante elettroforesi in gel di acrilammide. Risultati: L’analisi elettroforetica ha dimostrato la capacità del composto di formare addotti covalenti con gli oligo di interesse, con un’efficienza variabile in base alla lunghezza d’onda, alla temperatura, all’impiego di oligonucleotidi fluorescenti o radiomarcati. Conclusioni: Il composto diazirina-NDI ha mostrato una buona selettività e reattività nei confronti di G-Quadruplex, confermando il suo potenziale per il riconoscimento di G4. I risultati aprono prospettive per ulteriori indagini e applicazioni diagnostiche e terapeutiche in ambito oncologico e terapeutico.