RUOLO DEL FATTORE DI CRESCITA EPIDERMICO (EGF) NELLA PROLIFERAZIONE DI CELLULE MUSCOLARI LISCE CON MUTAZIONE E PERDITA DI ETEROZIGOSITÀ AL GENE TSC2 E NELLA FORMAZIONE DI AMARTOMI E CISTI POLMONARI
Progetto La sclerosi tuberosa (TSC) è una malattia genetica multisistemica autosomica dominante con formazione di amartomi che si sviluppano prevalentemente a livello del sistema nervoso centrale, dei reni e della pelle. Il 25% delle donne in età riproduttiva affette da TSC può sviluppare la linfangioleiomiomatosi (LAM), una malattia caratterizzata da lesioni multiple nel parenchima polmonare. La TSC è caratterizzata da iperproliferazione cellulare causata da mancato controllo della regolazione della trascrizione per la mutazione di uno dei due geni oncosoppressori TSC1 e TSC2 che codificano per due proteine, amartina e tuberina, rispettivamente. Il complesso tuberina-amartina agisce come oncosoppressore su mTOR in due cascate cellulari attivate da fattori di crescita, come EGF e IGF-I, regolando la proliferazione e la sopravvivenza cellulare. La fosforilazione di tuberina da parte di Akt, substrato della PI3K, e di RSK1, substrato di Erk, causa il suo distacco da amartina. La perdita della funzionalità di tuberina induce l¿attivazione costitutiva di S6K1 e del suo substrato S6. Nel nostro laboratorio sono state isolate e caratterizzate cellule muscolari lisce che hanno perso l¿eterozigosità per la mutazione su TSC2 e non sintetizzano tuberina. L¿EGF (che attiva Erk) è necessario alla crescita delle cellule TSC2-/- e non è sostituibile con l¿IGF-I (che attiva PI3K). L¿incubazione con anticorpi per i recettori dell¿EGF(antiEGFR) e dell¿IGF-I (antiIGF-IR) causa morte cellulare. Il primo obbiettivo della ricerca è di valutare gli effetti molecolari e cellulari in seguito alla trasfezione con il gene umano TSC2 nelle cellule TSC2-/- per verificare se la crescita EGF-dipendente sia correlata alla mancata formazione del complesso e alla mutazione. Verrà valutato se il recupero dell¿espressione della tuberina influisce anche sulle vie di EGF ed IGF-I ed in particolare se l¿iperattivazione di Akt, S6, Erk e PTEN viene normalizzata. Il silenziamento di Akt potrebbe rivelare il ruolo di PTEN, mTOR e di IGF-I. L¿abilità delle cellule TSC2-/- di invadere il sistema linfatico ed i classici bersagli della TSC verrà studiato somministrando tali cellule nel topo nudo. I primi risultati suggeriscono un¿ottima sopravvivenza e proliferazione a livello dei linfonodi, polmoni ed utero. In aggiunta alle cellule somministrate verranno valutate le alterazioni strutturali degli organi invasi, ad esempio nel polmone si valuterà l¿esistenza di una possibile correlazione tra cellule TSC2-/- proliferanti, invasione da parte dei vasi linfatici e danno al parenchima polmonare. A 3 e 6 mesi dalla somministrazione verrà valutata l¿effetto di terapie sperimentali come quella a base di rapamicina, inibitore di mTOR, e di anti-EGFR, efficace anche in vitro. Si valuterà la sopravvivenza, proliferazione e fenotipo delle cellule TSC2-/- nei vari organi bersaglio. Questo studio può gettare le basi per una nuova strategia terapeutica per le complicanze della TSC e della LAM