Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ... Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
IRFMN Lo studio definirà se pazienti con mutazioni di EGFR hanno più possibilità di rispondere alla terapia convenzionale piuttosto che al trattamento con TKI. Il nostro laboratorio cerca le mutazioni di EGFR in pazienti con NSCLC sia nel tessuto tumorale che nel DNA che circola nel sangue che sono rappresentativi della sequenza del DNA del tumore e metodi di PCR scorpion arms sono usati per questi studi. Laboratorio di Biologia e Terapia delle Metastasi Tumorali Regolazione fisiologica dell'angiogenesi L’angiogenesi, la formazione di vasi sanguigni da vasi preesistenti, gioca un ruolo rilevante nella progressione tumorale. Questo processo è regolato da un delicato bilancio tra fattori proed anti-angiogenici. Ci occupiamo da tempo dello studio dei fattori endogeni che regolano l'angiogenesi. Nel 2007 abbiamo proseguito nello studio della trombospondina-1 (TSP-1), un inibitore endogeno dell'angiogenesi, il cui legame diretto ai fattori angiogenici, in particolare FGF-2 (Fibroblast Growth Factor-2), ne altera la biodisponibilità e inibisce l'attività. Ci occupiamo dello studio del rapporto struttura-funzione dei diversi siti attivi della TSP-1, con lo scopo principale di identificare il sito di legame per FGF-2 per disegnare composti antiangiogenici basati sulla sequenza attiva della TSP-1. Abbiamo inoltre continuato lo studio sul ruolo delle metalloproteinasi della matrice (MMP) nell'angiogenesi e nella progressione tumorale. Nel 2007 si è studiato il cross-talk tra MMP e Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), un fattore che stimola l’angiogenesi e la permeabilità dei vasi, nella progressione del carcinoma ovarico. In particolare è stato valutato se il VEGF prodotto dalle cellule di carcinoma ovarico potesse influenzare l’invasione e l’attività proteolitica sia delle cellule tumorali stesse sia delle cellule dell’ospite. E’ stata inoltre valutata la capacita’ dell’anticorpo anti-VEGF Bevacizumab (Avastin) di inibire l’attività proteolitica e l’invasione del carcinoma ovarico. L’analisi dei geni delle cellule dello stroma legati ai processi invasivi e metastatici e modulati dal VEGF tumorale è attualmente in corso. Linfoangiogenesi nel carcinoma ovarico La diffusione del tumore ovarico ai linfonodi risulta essere un fattore prognostico importante sia nelle forme in stadio precoce di questa malattia che nelle forme più avanzate. Al fine di studiare i meccanismi molecolari della diffusione per via linfatica del carcinoma ovarico sono stati utilizzati xenografts di carcinoma ovarico umano che crescono nella cavità peritoneale di topi immunodeficienti. L’analisi dei livelli di VEGFC, un fattore che stimola la formazione dei vasi linfatici, nel plasma e nell’ascite dei topi trapiantati con questi tumori e la loro correlazione con l’invasione dei linfonodi da parte di cellule di carcinoma ovarico e’ attualmente in corso. Espressione genica nell’endotelio associato ai tumori: ruolo svolto dal microambiente Capire le differenze qualitative e funzionali tra le cellule endoteliali (EC) dei vasi tumorali e dei vasi normali potrebbe consentire l’identificazione di marcatori selettivi dell’endotelio vascolare associato a stati patologici e/o di nuove molecole bersaglio per lo sviluppo di interventi farmacologici. Abbiamo analizzato il profilo di espressione genica di cellule endoteliali isolate da carcinomi ovarici e da ghiandole surrenali, esposte o no a un ambiente "angiogenico/tumorale" ricostituito in vitro. Utilizzando la tecnologia dei microarray abbiamo valutato l'espressione di circa 12000 geni. L’analisi dei risultati e la loro validazione tramite RealTime PCR ha permesso di confermare che i) l’ambiente è in grado di modulare l’espressione genica dell’endotelio ii) che questo effetto è indipendente dall’origine delle EC; iii) che le EC isolate da tumore presentano differenze di espressione genica rispetto alle EC isolate da tessuto normale. 39 RAPPORTO ATTIVITA’ 2007
IRFMN Risultati preliminari suggeriscono che alcuni dei trascritti genici potrebbero essere rilevanti come marcatori di endotelio/stroma tumorale, in quanto il loro trascritto è più abbondante in EC isolate da tumore che da tessuto normale. Sono stati preparati i costrutti che ci hanno permesso di produrre la proteine da essi codificate. Il passo successivo sarà selezionare gli anticorpi diretti contro tali proteine Modelli preclinici: ruolo di Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) nella crescita, vascolarizzazione del tumore e risposta a trattamenti farmacologici Il ruolo di VEGF nel carcinoma ovarico è stato studiato sul modello A2780/1A9 transfettata con un plasmide trascrivente VEGF121. In topi nudi portatori di tumori prodotti da 1A9-VS1, il carico tumorale correla con i livelli di VEGF circolanti nel plasma e presenti nell’ascite e i vasi sanguigni che irrorano il tessuto tumorale presentano alterazioni morfologiche e funzionali associate ad un fenotipo angiogenico. Abbiamo osservato che la produzione/rilascio di VEGF diminuisce la risposta alla chemioterapia (paclitaxel). L’impiego dell’anticorpo anti-VEGF Bevacizumab (Avastin®) migliora l’efficacia terapeutica del paclitaxel nei confronti di 1A9-VS1, suggerendo un ruolo dell’ambiente tumorale. Per determinare come come il VEGF prodotto dalle cellule 1A9VS1 modifica il microambiente tumorale. Abbiamo studiato l’attività trascrizionale della componente stromale (ottenuta microdissezionando fettine di tessuto per eliminare il parenchima, cioè le cellule tumorali) avvalendoci dell’ibridazione di micromatrici di DNA. I risultati dell’analisi con GeneChip® Mouse Genome 430 2.0 Array (Affymetrix) analizzati con GeneSpring and Rosetta Resolver indicano che lo stroma (microambiente) dei tumori originati dalle cellule che producono moltoVEGF esprime in modo “preferenziale” 227 trascritti genici. Le molecole costituenti la membrana basale, coinvolte nell’organizzazione, struttura e biogenesi cellulare sono tra le piu rappresentate nell’elenco delle sovra-espresse. Composti Antivascolari (VDA) Terapie antineoplastiche dirette contro il sistema vascolare dei tumori possono seguire due diverse strategie. La terapia antiangiogenica è volta a prevenire la formazione dei nuovi vasi, mentre la terapia antivascolare ha lo scopo di distruggere selettivamente i vasi già formati nei tumori. Nel 2007 ci siamo concentrati nell’identificazione di molecole con proprietà antivascolari. Per quanto riguarda i composti anti-vascolari sono state studiate le proprietà di molecole che legano la tubulina (analoghi della colchicina e delle combretastatine) che, causando la depolimerizzazione dei microtubuli, danneggiano selettivamente i vasi sanguigni del tumore, portando alla necrosi della massa tumorale in modelli di neoplasie sperimentali. In collaborazione con il Dipartimento di Chimica dell’Università di Pisa (Prof. Bellina e Prof. Rossi) sono state selezionate classi di molecole con tali proprietà. Nel prosieguo ci proponiamo di identificare composti più selettivi e di caratterizzare le proprietà farmacologiche e antineoplastiche. Terapie antineoplastiche combinate L’ottimizzazione delle terapie biologiche selettive verso bersagli molecolari in combinazione tra di loro e con i chemioterapici è uno dei principali interessi del Laboratorio di Biologia e Terapia delle Metastasi Tumorali. La principale classe di composti con cui stiamo esplorando questo aspetto, sono gli inibitori dell’angiogenesi e i composti antivascolari (VDA). In particolare nel 2007 è stata studiata la combinazione di un VDA (ZD6126), le cui proprietà farmacologiche sono state precedentemente descritte, in combinazione con chemioterapici. 40 RAPPORTO ATTIVITA’ 2007
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Lo stu<strong>di</strong>o definirà se pazienti con mutazioni <strong>di</strong> EGFR hanno più possibilità <strong>di</strong> rispondere alla<br />
terapia convenzionale piuttosto che al trattamento con TKI.<br />
Il nostro laboratorio cerca le mutazioni <strong>di</strong> EGFR in pazienti con NSCLC sia nel tessuto<br />
tumorale che nel DNA che circola nel sangue che sono rappresentativi della sequenza del DNA<br />
del tumore e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> PCR scorpion arms sono usati per questi stu<strong>di</strong>.<br />
Laboratorio <strong>di</strong> Biologia e Terapia delle Metastasi Tumorali<br />
Regolazione fisiologica dell'angiogenesi<br />
L’angiogenesi, la formazione <strong>di</strong> vasi sanguigni da vasi preesistenti, gioca un ruolo rilevante<br />
nella progressione tumorale. Questo processo è regolato da un delicato bilancio tra fattori proed<br />
anti-angiogenici. Ci occupiamo da tempo dello stu<strong>di</strong>o dei fattori endogeni che regolano<br />
l'angiogenesi. Nel <strong>2007</strong> abbiamo proseguito nello stu<strong>di</strong>o della trombospon<strong>di</strong>na-1 (TSP-1), un<br />
inibitore endogeno dell'angiogenesi, il cui legame <strong>di</strong>retto ai fattori angiogenici, in particolare<br />
FGF-2 (Fibroblast Growth Factor-2), ne altera la bio<strong>di</strong>sponibilità e inibisce l'attività. Ci<br />
occupiamo dello stu<strong>di</strong>o del rapporto struttura-funzione dei <strong>di</strong>versi siti attivi della TSP-1, con lo<br />
scopo principale <strong>di</strong> identificare il sito <strong>di</strong> legame per FGF-2 per <strong>di</strong>segnare composti<br />
antiangiogenici basati sulla sequenza attiva della TSP-1.<br />
Abbiamo inoltre continuato lo stu<strong>di</strong>o sul ruolo delle metalloproteinasi della matrice (MMP)<br />
nell'angiogenesi e nella progressione tumorale. Nel <strong>2007</strong> si è stu<strong>di</strong>ato il cross-talk tra MMP e<br />
Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), un fattore che stimola l’angiogenesi e la<br />
permeabilità dei vasi, nella progressione del carcinoma ovarico. In particolare è stato valutato se<br />
il VEGF prodotto dalle cellule <strong>di</strong> carcinoma ovarico potesse influenzare l’invasione e l’attività<br />
proteolitica sia delle cellule tumorali stesse sia delle cellule dell’ospite. E’ stata inoltre valutata<br />
la capacita’ dell’anticorpo anti-VEGF Bevacizumab (Avastin) <strong>di</strong> inibire l’attività proteolitica e<br />
l’invasione del carcinoma ovarico. L’analisi dei geni delle cellule dello stroma legati ai processi<br />
invasivi e metastatici e modulati dal VEGF tumorale è attualmente in corso.<br />
Linfoangiogenesi nel carcinoma ovarico<br />
La <strong>di</strong>ffusione del tumore ovarico ai linfono<strong>di</strong> risulta essere un fattore prognostico importante sia<br />
nelle forme in sta<strong>di</strong>o precoce <strong>di</strong> questa malattia che nelle forme più avanzate. Al fine <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are<br />
i meccanismi molecolari della <strong>di</strong>ffusione per via linfatica del carcinoma ovarico sono stati<br />
utilizzati xenografts <strong>di</strong> carcinoma ovarico umano che crescono nella cavità peritoneale <strong>di</strong> topi<br />
immunodeficienti. L’analisi dei livelli <strong>di</strong> VEGFC, un fattore che stimola la formazione dei vasi<br />
linfatici, nel plasma e nell’ascite dei topi trapiantati con questi tumori e la loro correlazione con<br />
l’invasione dei linfono<strong>di</strong> da parte <strong>di</strong> cellule <strong>di</strong> carcinoma ovarico e’ attualmente in corso.<br />
Espressione genica nell’endotelio associato ai tumori: ruolo svolto dal<br />
microambiente<br />
Capire le <strong>di</strong>fferenze qualitative e funzionali tra le cellule endoteliali (EC) dei vasi tumorali e dei<br />
vasi normali potrebbe consentire l’identificazione <strong>di</strong> marcatori selettivi dell’endotelio vascolare<br />
associato a stati patologici e/o <strong>di</strong> nuove molecole bersaglio per lo sviluppo <strong>di</strong> interventi<br />
farmacologici. Abbiamo analizzato il profilo <strong>di</strong> espressione genica <strong>di</strong> cellule endoteliali isolate<br />
da carcinomi ovarici e da ghiandole surrenali, esposte o no a un ambiente<br />
"angiogenico/tumorale" ricostituito in vitro. Utilizzando la tecnologia dei microarray<br />
abbiamo valutato l'espressione <strong>di</strong> circa 12000 geni. L’analisi dei risultati e la loro validazione<br />
tramite RealTime PCR ha permesso <strong>di</strong> confermare che<br />
i) l’ambiente è in grado <strong>di</strong> modulare l’espressione genica dell’endotelio<br />
ii) che questo effetto è in<strong>di</strong>pendente dall’origine delle EC;<br />
iii) che le EC isolate da tumore presentano <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> espressione genica rispetto alle EC<br />
isolate da tessuto normale.<br />
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