Chimeric Drug Design with a Noncharged Carrier for Mitochondrial Delivery
Consuelo Ripoll,
Pilar Herrero-Foncubierta,
Virginia Puente-Muñoz,
M. Carmen Gonzalez-Garcia,
Delia Miguel,
Sandra Resa,
Jose M. Paredes,
Maria J. Ruedas-Rama,
Emilio Garcia-Fernandez,
Mar Roldan,
Susana Rocha,
Herlinde De Keersmaecker,
Johan Hofkens,
Miguel Martin,
Juan M. Cuerva,
Angel Orte
Affiliations
Consuelo Ripoll
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Pilar Herrero-Foncubierta
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Virginia Puente-Muñoz
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
M. Carmen Gonzalez-Garcia
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Delia Miguel
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Sandra Resa
Departamento de Quimica Organica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Campus Fuentenueva, 18071 Granada, Spain
Jose M. Paredes
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Maria J. Ruedas-Rama
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Emilio Garcia-Fernandez
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Mar Roldan
GENYO, Pfizer-University of Granada-Junta de Andalucía Centre for Genomics and Oncological Research. Avda. Ilustracion 114. PTS, 18016 Granada, Spain
Susana Rocha
Department of Chemistry, K. U. Leuven, Celestijnenlaan 200F, B-3001 Heverlee, Belgium
Herlinde De Keersmaecker
Department of Chemistry, K. U. Leuven, Celestijnenlaan 200F, B-3001 Heverlee, Belgium
Johan Hofkens
Department of Chemistry, K. U. Leuven, Celestijnenlaan 200F, B-3001 Heverlee, Belgium
Miguel Martin
GENYO, Pfizer-University of Granada-Junta de Andalucía Centre for Genomics and Oncological Research. Avda. Ilustracion 114. PTS, 18016 Granada, Spain
Juan M. Cuerva
Departamento de Quimica Organica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Campus Fuentenueva, 18071 Granada, Spain
Angel Orte
Departamento de Fisicoquimica, Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada, Campus Cartuja, 18071 Granada, Spain
Recently, it was proposed that the thiophene ring is capable of promoting mitochondrial accumulation when linked to fluorescent markers. As a noncharged group, thiophene presents several advantages from a synthetic point of view, making it easier to incorporate such a side moiety into different molecules. Herein, we confirm the general applicability of the thiophene group as a mitochondrial carrier for drugs and fluorescent markers based on a new concept of nonprotonable, noncharged transporter. We implemented this concept in a medicinal chemistry application by developing an antitumor, metabolic chimeric drug based on the pyruvate dehydrogenase kinase (PDHK) inhibitor dichloroacetate (DCA). The promising features of the thiophene moiety as a noncharged carrier for targeting mitochondria may represent a starting point for the design of new metabolism-targeting drugs.