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Studio dei microRNA come effettori e regolatori del pathway delle MAP chinasi in melanoma

L'Unità di Oncogenomica della Dott.ssa Poliseno ha sede ad IFC ed è parte del Core Research Laboratory dell'ITT (http://www.ittumori.it/). L'Unità è stata costituita tramite un finanziamento start up erogato dall'ITT nel 2012 e si occupa di studiare il ruolo svolto dai microRNA, piccole molecole di RNA a singolo filamento, come effettori e come regolatori del pathway delle MAP chinasi. Tale pathway, composto dalle proteine RAS, RAF, MEK e ERK, è quello più frequentemente alterato in melanoma e rappresenta un target terapeutico d'elezione.
L'Unità si avvale di innumerevoli collaborazioni nazionali ed internazionali ed utilizza tecniche che spaziano dall'in vitro a modelli di melanoma in vivo nel pesce zebra e nel topo.
L'Unità ha identificato 2 microRNA (miRNA) che sono regolati negativamente da BRAF mutato (BRAFV600E) tramite il pathway delle MAP chinasi. Questi miRNA hanno sequenza molto simile, il che lascerebbe ipotizzare che svolgano funzioni interscambiabili. Al contrario, l'Unità ha dimostrato che il loro impatto su molteplici aspetti della biologia delle cellule tumorali, inclusa la motilità, la capacità di sintetizzare il pigmento melanina e la sopravvivenza, è diverso. Questi risultati rappresentano una novità per la miRNA biology ed al contempo possono contribuire a spiegare il malfunzionamento delle cellule di melanoma.
L'Unità ha anche scoperto che il trascritto e la proteina BRAF non sono unici, ma piuttosto un cocktail formato rispettivamente da mRNA di diversa 3'downstream sequence e da proteine di diversa sequenza nella porzione C terminale. Al momento, l'Unità sta cercando di capire le implicazioni di questa scoperta per la regolazione post-trascrizionale dell'mRNA di BRAF da parte dei miRNA, per la funzionalità della proteina e per lo sviluppo di nuovi farmaci.
Infine, grazie ad un recente finanziamento dell'A.I.R.C., nei prossimi anni l'Unità avrà la possibilità di testare una strategia terapeutica innovativa su un modello murino di melanoma metastatico. Tale strategia si basa sull'utilizzo combinato dell'inibitore sintetico per un miRNA e di un batterio attenuato della specie Listeria monocytogenes. L'inibitore è in grado di indurre l'apoptosi delle cellule di melanoma; d'altro canto, la listeria è in grado di "scovare" e uccidere selettivamente le cellule tumorali, lasciando inalterate quelle sane. L'Unità intende quindi testare la listeria come "carrier intelligente" che porti l'inibitore selettivamente all'interno delle cellule di melanoma. Il risultato atteso è un potenziamento della regressione dei tumori primari e, soprattutto, delle metastasi (che restano il problema insoluto nel trattamento del melanoma), nonché una minimizzazione degli effetti collaterali. E' importante sottolineare che questa strategia può essere adattata a valutare il delivery selettivo e l'efficacia di batterie di farmaci, siano essi biologici o di sintesi, e può quindi contribuire in modo sostanziale al miglioramento delle terapie anti-melanoma.
Nell'immagine a fluorescenza due cellule di melanoma che sono state infettate dalla Listeria.
L'immagine è stata prodotta dalla Dott.ssa Marianna Vitiello, dottoranda che lavora nel laboratorio della Dott.ssa Poliseno.

Blu: nuclei cellulari.
Verde: citoplasma.
Rosso: listeria.


Laura Poliseno, PhD
Associato di Ricerca CNR
Oncogenomics Unit
Core Research Laboratory
Istituto Toscano Tumori - IFC-CNR
Via Moruzzi 1
56124 Pisa, Italy
Tel: +39 050 315 2780