Introduzione - La cascata kinasica PI3K/Akt/mTOR regola funzioni fondamentali della cellula, quali sintesi proteica, crescita, proliferazione e sopravvivenza. Nei tumori, queste proteine sono attivate da oncogeni a monte e costituiscono un ottimo target per la terapia antitumorale. La kinasi mTOR controlla la crescita e la proliferazione cellulare in risposta ai fattori di crescita e nutrizionali. In apparente contraddizione, nel nostro laboratorio abbiamo dimostrato come mTOR sia coinvolto anche nella morte cellulare attivata da farmaci anti-microtubuli. Pertanto mTOR regola la sopravvivenza cellulare mediata da PI3K/AKT e la morte cellulare indotta da microtubuli danneggiati. L’opportuna modulazione delle funzioni di mTOR permetterà quindi di sensibilizzare le cellule tumorali alla terapia antineoplastica con farmaci anti-microtubuli.
Obiettivi - Il principale obiettivo di questo progetto sarà lo sviluppo di terapie selettive verso bersagli molecolari in combinazione tra di loro e con i chemioterapici tradizionali. Verranno studiati i meccanismi che regolano, attraverso mTOR, il programma apoptotico indotto dai microtubuli danneggiati. Terapie farmacogenomiche specifiche per controllare la cascata PI3K/Akt/mTOR in cellule tumorali umane, forniranno inoltre un metodo per la sensibilizzazione di tali cellule al trattamento con farmaci anti-tumorali tradizionali, costituendo la base per il trasferimento di terapie antineoplastiche combinate in modelli animali.
Risultati attesi - I risultati della ricerca indicheranno nuovi bersagli molecolari per mettere a punto terapie farmacogenomiche da combinarsi con agenti citotossici. La chemiosensibilizzazione si otterrà con molecole quali oligodesossinucleotidi antisenso (ODNs), small interefering RNA (siRNA), oligoribonulceotidi sintetici (ORNs). I progressi saranno associati all’identificazione di eventi molecolari, biochimici e kinasici, che superino la mancanza di specificità degli agenti antitumorali tradizionali.
Materiali e metodi – I modelli cellulari umani utilizzati sono rappresentati da cellule HEK293 modificate geneticamente con un plasmide recante Akt, costitutivamenete attivato o dominante-negativo e linee tumorali di prostata LNCaP, PC3 e DU-145. Saranno utilizzati diversi agenti citotossici, taxani e farmaci che danneggiano il DNA, in combinazione con terapie farmacogenomiche. I meccanismi funzionali e biologici, come il ciclo cellulare, la vitalità cellulare, i marcatori biochimici, come le fosforilazioni in siti specifici, i marcatori biologici e genetici della morte cellulare programmata e l’autofagia verranno analizzati come indicato [1;2].
1. Bruno P, et al. Cell survival under nutrient stress is dependent on metabolic conditions regulated by Akt and not by autophagic vacuoles. Cell Signal. (2007) 19:2118-2126.
2. Priulla M, et al. Preferential chemosensitization of PTEN-mutated prostate cells by silencing the Akt kinase. Prostate. (2007) 67:782-789.