Borsa di Studio: "Una Stella in cielo"

L’Associazione A.I.LAM – ONLUS, per l’anno 2020/2021, grazie all'aiuto di tutti i suoi sostenitori, ha deciso di istituire una borsa di studio per l’attività formativa a supporto di un progetto di ricerca di base e/o applicata sulla Linfangioleiomiomatosi. L’Associazione intende fornire un supporto per lo svolgimento di un progetto di ricerca da sviluppare nell’arco di 12 mesi presso Istituzioni Italiane di riconosciuto valore scientifico.
In data 01/03/2020 è stata conferita per 12 mesi la borsa di studio “Una Stella in cielo” (QUARTA EDIZIONE) alla dott.ssa Silvia Ancona.

SCOPO:
L’FDA (food and drug administration) ha approvato nel giugno del 2015 l’utilizzo del sirolimus per il trattamento della LAM. Tuttavia, molte evidenze indicano che per la LAM è necessaria una più mirata strategia terapeutica che dovrebbe considerare i molteplici fattori che controllano la patofisiologia di questa malattia.

Mettendo a punto un sistema di co-coltura in vitro, abbiamo recentemente studiato in laboratorio come le cellule LAM influenzano il fenotipo dei fibroblasti inducendo in questi ultimi l’espressione di HMB45. Nel sistema di co-coltura viene modificato anche l’effetto della rapamicina e dell’anticorpo anti-EGFR sulla sopravvivenza, sulla fosforilazione di S6 e la secrezione di alcune citochine associate alla progressione tumorale come IL1 e TGF-β. Questi dati indicano che le cellule LAM possono controllare il microambiente e interagire con gli altri tipi cellulari che lo costituiscono. Lo scopo di questo progetto è di studiare il microambiente, i fattori che influenzano le cellule LAM e che da queste vengono influenzati al fine di poter proporre nuovi trattamenti che possano controllare questi meccanismi d’interazione cellulare che promuovono i processi patologici della LAM. Verranno studiati alcuni aspetti che regolano il microambiente, tre cui la capacità delle cellule LAM d’influenzare fibroblasti “sani” in modo da reclutarli come supporto per microambiente patologico e, viceversa, il condizionamento dei fibroblasti sulle cellule LAM.

Le cellule tumorali vivono in un complesso microambiente fatto da diversi tipi cellulari (cellule stromali, cellule infiammatorie, fibroblasti). I fibroblasti hanno un ruolo fondamentale nel microambiente, sono responsabili della produzione di fattori di crescita, della matrice extracellulare, di fattori angiogenici e chemochine che promuovono la sopravvivenza delle cellule patologiche. I nostri dati preliminari suggeriscono che il microambiente LAM è costituito da citochine associate alla senescenza tumorale (TGF-β, VEGF, IL-6, MCP-1). Le cellule senescenti non proliferano, ma sono in grado di secernere citochine che contribuiscono al mantenimento di un ambiente infiammatorio che determina la transizione dei fibroblasti “sani” a fibroblasti associati al tumore (CAF). Sarà valutata l’azione di inibitori dei fattori di senescenza al fine di proporre nuovi approcci terapeutici e si proseguirà e approfondirà la ricerca sull’azione di farmaci come la rapamicina e l’anti-EGFR usati anche in combinazione.

OBIETTIVI
Si propone:

1) Di analizzare il ruolo di TGF-β e IL-1β nel microambiente LAM. In particolare, si valuterà se e come TGF-β e IL-1β modificano le caratteristiche del microambiente LAM valutandone il fenotipo (con anticorpo HMB45), la proliferazione (tramite saggi colorimetrici, es. MTT), le proprietà biochimiche (studio della fosforilazione di Erk e S6 tramite western blotting) in co-colture di cellule LAM e fibroblasti sani. Si incuberanno fibroblasti sani con terreno condizionato cioè di cellule LAM per analizzare se questo induce un cambiamento a fibroblasti con caratteristiche tumorali (CAF). Ipotizzando, a partire dai dati già ottenuti, che i fattori capaci di indurre questa alterazione verranno studiati inibitori di TGF-β, come LY2109761, SB431542, e inibitori di IL-1β, come anakinira, sulla sopravvivenza (studiando l’apoptosi con annessina V al citofluorimetro), la proliferazione (con saggi colorimetrici) e la migrazione (utilizzando transwell) nelle cellule LAM. TGF-β è un importante fattore regolatore di EMT, già ampiamente utilizzato come bersaglio di terapie tumorali (i farmaci sono già utilizzati), e IL-1β è una chemochina pro-infiammatoria che controlla l’angiogenesi indotta dall’infiammazione promuovendo l’infiltrazione mieloide (anakinra è un farmaco già utilizzato).?

2) Di studiare la capacità delle cellule LAM d’indurre la senescenza nei fibroblasti in co-coltura tramite la secrezione dei fattori SASP (senescence-associated secretory senescence) come IL-6, MCP1, SDF-1 (abbiamo già dimostrato che le cellule LAM secernono TGF-β e IL-1β). Dati preliminari indicano che nel siero di pazienti LAM sono presenti alti livelli di SDF-1 (9). SDF-1 regola il processo di EMT in molti tipi tumorali, controlla l’endotelio vascolare e la migrazione cellulare. Verrà studiato il secretoma (tramite saggi ELISA specifici per i diversi fattori SASP es. IL6, MCP1, TGFβ, SDF-1) delle cellule LAM in coltura singola e nel microambiente (co-coltura). I 3 fattori SASP saranno studiati tramite la proliferazione e la migrazione (tramite l’uso di transwell) di cellule LAM e fibroblasti con inibitori specifici di SDF-1 e IL-6. Questo ci permetterà di valutare se, in particolare, SDF-1 e IL-6 nel microambiente LAM contribuiscono a causare la transizione dei fibroblasti in CAF (studiando il PDGF, fattore di crescita derivato dalle piastrine, 3) un marcatore specifico dei CAF e la positività ad HMB45 tramite immunofluorescenza e analisi al citofluorimetro).

In conclusione, i risultati potrebbero dare evidenze sui meccanismi che regolano il microambiente LAM suggerendo nuovi bersagli terapeutici utili a controllare il microambiente LAM stesso e, quindi, la patologia. Inoltre, la caratterizzazione dei processi di senescenza tumore-simile delle cellule LAM potrebbe aiutarci a validare la potenziale importanza di bersagli innovativi che controllano le cellule LAM.

Dott.ssa Silvia Ancona