Development of biological assays for the identification of selective inhibitors of estradiol formation from estrone in rat liver preparations

Estradiol (E2) is the most important estrogen in humans. Besides its physiological effects it is involved in the initiation and progression of estrogen dependent diseases like breast cancer and endometriosis. Common endocrine therapies have a strong influence on systemic E2 action and thus cause the corresponding side effects. For an optimisation of therapy in estrogen dependent diseases there is need for new innovative approaches. 17β-Hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (17βHSD1) is considered as a promising target in therapy, because it catalyses the reduction of estrone (E1) to E2 (last step of E2-biosynthesis) and is often overexpressed in diseased tissue. Highly active and selective inhibitors of the human 17βHSD1 with promising properties for further preclinical development have been identified in our group. Further investigations have looked at the demonstration of efficacy in an appropriate animal experiment. For this reason, adequate tests for the assessment of the inhibitors in other species have to be established. Here we describe the development of two assays for determination of E2-activation and -inactivation, respectively, as well as the identification of inhibitors of E2-formation in rat liver preparations and their evaluation for selectivity.

RésuméEstradiol (E2) est le plus important des estrogènes chez l'homme. En plus de son rôle physiologique, il est impliqué dans l'initiation et la progression de maladies liées aux estrogènes comme le cancer du sein et l'endométriose. Les thérapies couramment utilisées influencent l'action systémique de E2 ce qui cause de sévères effets secondaires. Il est donc nécessaire de trouver une nouvelle stratégie pour le traitement de ces maladies. L'enzyme 17βHSD1 est considérée comme une cible prometteuse pour les thérapies du cancer du sein et de l'endométriose car elle catalyse la dernière étape dans la cascade de synthèse de E2 (réduction de estrone (E1) en E2) et car elle est souvent surexprimée dans les tissues atteints. De nouveaux inhibiteurs de l'enzyme humaine 17βHSD1 hautement actifs, sélectifs et présentant un profil prometteur pour des essais précliniques ont été synthétisés, évalués et identifiés par notre groupe. De plus amples investigations seraient nécessaires pour montrer l'efficacité de ces produits dans un modèle animal approprié. Pour cette raison, de nouveaux tests doivent être mis au point pour évaluer l'activité de ces inhibiteurs dans d'autres espèces animales. Nous décrivons dans ce rapport la mise au point de deux tests d'activité chez le rat permettant de déterminer l'activation ou l'inactivation de E2 par ces inhibiteurs, d'identifier les composés actifs et d'évaluer leurs capacités à inhiber la formation de E2.