Influenza del microambiente sull'espressione genica del carcinoma mammario.

    Progetto: Research project

    Dettagli progetto

    Description

    Il cancro mammario, come altri tipi di carcinomi, si sviluppa da cellule epiteliali attraverso l'accumulo sequenziale di alterazioni geniche multiple. Per molti anni numerose ricerche sono state rivolte all'identificazione di possibili determinanti genetici responsabili della progressione metastatica. Gli attuali indirizzi di ricerca suggeriscono che il fenotipo invasivo, piuttosto che predeterminato, sia l'espressione di influenze epigenetiche indotte da fattori microambientali sulle cellule inizialmente trasformate.
    Il processo metastatico si avvia potenzialmente nel momento in cui le cellule neoplastiche oltrepassano la lamina basale ed entrano in contatto con lo stroma dell'ospite, composto da matrice extracellulare (ECM) e da una varietà di cellule residenti, migranti ed infiltranti, potenziali produttrici di fattori bioattivi. E' verosimile che nella fase di progressione si instaurino complesse interazioni paracrine, che coinvolgono lo scambio di molecole informazionali tumore/ospite.
    Il nostro gruppo di ricerca, negli anni più recenti, ha estesamente studiato gli effetti esercitati da substrati collageni diversi sul comportamento e sulle modulazioni del profilo proteomico di cellule di carcinoma mammario (8701-BC) in condizioni sperimentali controllate. Sono stati inoltre separatamente analizzati gli effetti indotti sulle stesse cellule neoplastiche da cellule endoteliali in cocultura e la modulazione promossa da un piccolo proteoglicano di matrice, la decorina che riveste diversi ruoli regolativi in vivo. I risultati di queste ricerche sono stati già pubblicati ( refs.1-4). Nel presente progetto si intende estendere lo studio agli effetti esercitati dai fibroblasti sull'espressione proteomica delle cellule neoplastiche in sistemi di cocoltura.
    I fibroblasti sono le principali cellule mesenchimali preposte alla formazione della matrice extracellulare ed al suo rimodellamento. Inoltre sono in grado di produrre una serie di fattori potenzialmente attivi verso altre cellule di origine mesenchimale o epiteliale (5). Reciprocamente, le cellule neoplastiche possono regolare le attività biosintetiche dei fibroblasti, influendo sulle modificazioni dell'ECM tumorale che a loro volta possono modulare il comportamento delle cellule neoplastiche stesse.
    Studi su fibroblasti associati ai carcinomi hanno documentato modificazioni fenotipiche, quali un comportamento migratorio anomalo in vitro ed un'alterata espressione di fattori di crescita (6). Inoltre i fibroblasti spesso reclutano cellule infiammatorie coinvolte nella stimolazione dell'angiogenesi, probabilmente attraverso il rilascio, mediato da proteolisi, di attivatori angiogenetici sequestrati nell'ECM (7). In tale contesto, l'analisi della modulazione proteomica indotta dai fibroblasti può fornire un utile strumento per la comprensione del cross-talk tra cellule tumorali e fibroblasti a livello molecolare.

    Layman's description

    Obiettivi
    Si intende per microambiente tumorale uno spazio anatomico dove si sviluppa il tumore primario che, durante la sua progressione, sconfina dai margini istologici del tessuto di origine incorporando elementi della matrice extracellulare in cui, peraltro, coesistono cellule dello stroma come i fibroblasti, cellule della risposta immunitaria e cellule endoteliali. Per conseguenza, quando il tumore primario si accresce al di fuori dei limiti del tessuto di origine, le stesse cellule tumorali subiscono possibili influenze dai fattori di questo nuovo ambiente biologico. Numerose evidenze sperimentali indicano come nel nuovo ambiente tumorale si verifichi un reclutamento di fibroblasti e macrofagi. Per esempio si è osservato che la densità dei macrofagi aumenta nel sito del tumore e che gli stessi sono in grado di produrre potenti fattori di stimolazione diretti alle cellule neoplastiche, incluse le mammarie, alle cellule endoteliali ed ai fibroblasti. Similmente, i fibroblasti attivati possono produrre un vasto repertorio di fattori pleiotropici, tutti potenzialmente attivi sulle cellule neoplastiche e/o su altre cellule mesenchimali. Inoltre, i fibroblasti sono responsabili della sintesi e del rimodellamento della ECM, attraverso il rilascio di proteasi di matrice. A causa della grande complessità di questa rete all'interno del microambiente tumorale, l'obiettivo del progetto è quello di "dissezionare" singolarmente alcuni punti nodali delle interazioni tra cellule neoplastiche e microambiente, privilegiando in prima istanza lo studio degli effetti indotti dai fibroblasti. Si applicherà la strategia proteomica, che consente di valutare su ampia scala la modulazione genica indotta sulle cellule opportunamente stimolate. Nel nostro laboratorio sono disponibili attrezzature e competenze per l'analisi proteomica ed inoltre sono stati già standardizzati i sistemi di co-coltura tra cellule di carcinoma mammario e i differenti citotipi.
    I risultati di queste ricerche possono fornire un contributo rilevante sui meccanismi epigenetici alla base della formazione di metastasi e possono fornire indicazioni su candidati marcatori di malignità del carcinoma mammario.

    Metodologie

    Le metodologie da utilizzare sono tutte ampiamente standardizzate e collaudate nel nostro laboratorio. Le principali riguardano:

    1. Colture cellulari:
    1.1. Saggi di proliferazione cellulare: metodo colorimetrico MTS
    1.2. Immunocitochimica su cellule in monostrato seminate sulle chamber slides.
    1.3. Saggi di invasività e chemiotassi con le camere di Boyden.
    2. Analisi proteomica:
    2.1. 2D-IPG e tecniche correlate
    2.2. Analisi di immagine
    2.3. Sequenziamento delle proteine N-terminale
    2.4. Sequenziamento delle proteine mediante Maldi-Toff
    2.5. Analisi statistiche
    3. Validazioni immunologiche dei dati proteomici
    4. Analisi zimografiche
    StatoAttivo
    Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …

    Fingerprint

    Esplora i temi di ricerca toccati da questo progetto. Queste etichette sono generate sulla base dei riconoscimenti/sovvenzioni sottostanti. Insieme formano una fingerprint unica.