Oncologia molecolare e di precisione

    Responsabile Prof. Michele Caraglia

    Aree di ricerca
    Il laboratorio di Oncologia Molecolare e di Precisione, coordinato dal Prof. Michele Caraglia, incentra la sua attività di ricerca sulla caratterizzazione di signature di miRNA circolanti, con lo scopo di suggerire nuovi approcci diagnostici e terapeutici. L’obiettivo principale è quello di determinare una signature di miRNA circolanti con nanosensori innovativi, per la determinazione diagnostica e prognostica del carcinoma squamoso della laringe. Tale nuova tecnologia sarà applicabile per qualsiasi altra neoplasia di cui siano note signatures di miRNA circolanti da determinare in real time nel sangue dei pazienti. Il ruolo biologico di tali miRNA nelle neoplasie umane è anche studiato allo scopo di individuare nuove strategie terapeutiche, basate sulla regolazione dell’espressione di miRNA in cellule tumorali, attraverso l’impiego di approcci nanotecnologici. Il laboratorio è anche in grado di effettuare caratterizzazione genotipica in next generation sequencing (NGS) di tumori umani, come carcinoma del colon-retto e della mammella e tumore a cellule chiare renali. Tali features molecolari sono utili a comprendere i meccanismi biologici che ne guidano lo sviluppo e che ne determinano la risposta ai trattamenti.

    Tecnologie utilizzate/sviluppate
    Il laboratorio di Oncologia Molecolare e di Precisione è provvisto di attrezzature per la biologia molecolare e cellulare. In particolare, dispone di camere sterili per colture cellulari con dispositivi di sicurezza per la manipolazione di ceppi virali, microscopio confocale in luce bianca e a fluorescenza, dotato di una camera CCD, FACS, attrezzature per il sequenziamento genico di Next Generation Sequencing (PGM, Ion Torrent e Ion Proton), QuantStudio 7 Flex Real-Time; RT-PCR apparati (Pyromax e Therascreen).

    Servizi offerti
    Il laboratorio si propone di offrire la caratterizzazione genotipica dei carcinomi al colon-retto e alla mammella di campioni di pazienti affetti da tali patologie, così da sviluppare una rete collaborativa tra i principali presidi universitari e ospedalieri della Campania. L’analisi, grazie a un tool bioinformatico che ottimizza e semplifica l’annotazione dei dati di sequenza, ottenuti mediante la valutazione di parametri di quality score e frequenza, consentirebbe di sviluppare una medicina personalizzata. In questo modo si potrebbero sviluppare trattamenti terapeutici basati sulle caratteristiche di ogni paziente, con la combinazione giusta di farmaci (in base al proprio profilo genetico e quello della malattia) nella dose appropriata e al momento adeguato.

    Seminario interno

    MARCO BOCCHETTI PhD, L’asse miR423-5p/Malat-1 come nuova strategia terapeutica nella lotta all’ Epatocarcinoma.
    MARCO BOCCHETTI PhD, L’asse miR423-5p/Malat-1 come nuova strategia terapeutica nella lotta all’ Epatocarcinoma.Lunedì 18 Ottobre 2021
    DNA-RNA-Proteina-Funzione è l’assioma fondamentale della biologia, ma oggi supponiamo che ci sia qualcosa di più. Alcuni RNA, come i microRNA ed i long non-coding RNA, non codificano per le proteine ma modulano comunque la loro espressione con potenti effetti sulla biologia cellulare e sulla funzione sia delle cellule normali che di quelle cancerose. Abbiamo recentemente scoperto che il micro-RNA (miR)423-5p è sovraespresso nel siero di pazienti con cancro epatocellulare (HCC) rispondendo al Sorafenib inducendo anche l'autofagia nelle cellule HCC. Analisi bioinformatica e saggio di legame con luciferasi hanno definito Malat-1, long non-coding RNA associato al fenotipo aggressivo di molti tumori diversi tipi, come bersaglio di miR423-5p. Su queste basi, abbiamo generato linee cellulari di HCC (HepG2, Hep3B ed SNU387) stabilmente overesprimenti miR423-5p e Malat-1 utilizzando vettori lentivirali personalizzati. Le linee cellulari che sovraesprimono miR423-5p mostrano livelli ridotti di Malat-1 e difficilmente riescono a proliferare, migrare e invadere rispetto alle cellule di controllo, mentre Malat-1 ha avuto effetti opposti. Esperimenti di spettrometria di massa e altre osservazioni hanno suggerito una riduzione del livello di proteine mitocondriali nelle cellule trasdotte con miR-423-5p spingendoci a indagare sui mitocondri. Le linee cellulari con MiR423-5p overespresso avevano un numero ridotto di mitocondri con dimensioni inferiori se confrontate alle cellule di controllo in seguito alla colorazione con Mitotracker e la visualizzazione tramite microscopio confocale, mentre è stato registrato l'effetto opposto nelle cellule che sovraesprimono Malat-1. La trasfezione delle cellule HCC con MitoRed Plasmid ha confermato questi risultati. Per studiare le modificazioni del genoma mitocondriale, abbiamo isolato i mitocondri ed estratto il loro specifico RNA analizzando le famiglie dei geni MT-ATP, MT-CO e MT-NT e valutato poi anche Cox4i2, Cox6a2, Ndufb7, Ndufv1, e Ndufs4 dall'RNA cellulare totale. È interessante notare che abbiamo trovato la maggior parte di questi geni, direttamente correlata all'attività energetica e metabolica cellulare, downregolata in linee cellulari che sovraesprimono miR423-5p e sovraregolati o non modificati nelle linee cellulari con alti livelli di Malat-1. Infine, abbiamo eseguito l'analisi NGS su Long non-coding RNA ed esperimenti in vivo per la valutazione della crescita di xenotrapianti come anche la valutazione in clinica di tali fenomeni, con risultati interessanti. I risultati dimostrano quanto sia forte l'impatto di questi due RNA non codificanti sul fenotipo cellulare, offrendo un interessante punto di partenza da approfondire per nuovi approcci terapeutici nella ricerca sul cancro.

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