Oncologia Sperimentale di Laboratorio Attività a Scelta CL Magistrale (3CFU) Oncologia Sperimentale di Laboratorio INTRODUZIONE 1° S. BENINATI

Introduzione Il corso si prefigge di introdurre gli studenti alla conoscenza delle tecniche utilizzate nel laboratorio di oncologia sperimentale al fine di ottenere dati utili per ridurre la crescita tumorale e l’invasione metastatica

Farmaci citotossici Il controllo della crescita neoplastica si attua influenzando i processi di proliferazione cellulare, inducendo il differenziamento e la morte cellulare Un farmaco si definisce citotossico quando uccide la cellula neoplastica. La chemioterapia attuale utilizza farmaci citotossici

Farmaci differenzianti Un’alternatica alla terapia citotossica è la terapia differenziativa. In questo caso il farmaco induce il differenziamento della cellula neoplastica e blocca la proliferazione.

Test di laboratorio Per dimostrare che un farmaco possieda attività differenziante è necessario effettuare una serie di prove di laboratorio. Misure della proliferazione cellulare 1. curve di crescita 2. conta cellulare 3. vitalità cellulare

Metaboliti Anche la ricerca di metaboliti legati alla crescita tumorale può essere utile Tali molecole vengono denominate “Markers” I markers studiati nel nostro laboratorio sono: Poliammine come fattori di crescita Enzima transglutaminasi come marker di differenziamento

Linee cellulari Si usano come modello di crescita cellulare neoplastica Noi useremo come campione il melanoma sia umano che murino Una delle caratteristiche del melanoma è che durante il differenziamento producono melanina Un pigmento nero

Il melanoma Il melanoma è un tumore cutaneo maligno che origina dai melanociti, cellule dello strato basale dell’epidermide responsabili della produzione di melanina. Sebbene la neoplasia insorga principalmente nella pelle, esistono altri siti possibili, tra cui la mucosa nasale ed ano-genitale, l’esofago, le meningi e l’occhio

L’aspetto di ogni melanoma può variare ma, generalmente, mostrano tutti le caratteristiche definite ABCD Asimmetria: le due metà del neo non hanno stessa forma. Bordo: i bordi sono spesso sfumati e dal contorno irregolare. Colore: il colore è irregolare. Il neo presenta sfumature di colore nero e marrone, si osservano inoltre zone bianco, rosso, rosa o blu. Diametro: le dimensioni del neo cambiano.

Vengono adottati vari sistemi di classificazione per descrivere la profondità di invasione: il più utilizzato è il Metodo di Clark e quello di Breslow (BW) In particolare: - lesione di Clark di 1° livello, è un melanoma in situ confinato all’epidermide;BW 1 - lesione di Clark di 2° livello, caratterizzata da piccoli nidi e cellule singole nel derma papillare; BW 2 - lesione di Clark di 3° livello, il tumore invade il derma papillare; BW 3 - lesione di Clark di 4° livello, la lesione invade il derma in profondità (strato reticolare);BW 4 - lesione di Clark di 5° livello, il melanoma invade il tessuto sottocutaneo. BW 5

Linea cellulare di melanoma murino (B16-F10) ESAME MORFOLOGICO Control AE Linea cellulare di melanoma murino (B16-F10) Cellule non trattate Cellule trattate con molecola differenziante (bassa conc) Morfologia stellata Cellule trattate con molecola differenziante (alta conc)

Presentazione di un lavoro di oncologia sperimentale Trattamento di melanomi umani e murini con molecole differenzianti Vari test di proliferazione e di invasione Ipotesi di metabolismo coinvolto nel controllo della crescita tumorale Poliammine e transglutaminasi

motility adhesion BM digestion TGase activity - Theophylline polyamines - Theophylline - other activators protein cross-linking motility TGase activity Polyamination of BM proteins adhesion BM digestion BM

Controllo B16-F10 B16-F10 differenziate

Metastasis ADHESION E.C. ADHESION B.M. PROTEOLYSIS INVASION

Capillary lumen Tumor cell LN LN-R Target tissue Integrins BASEMENT MEMBRANE COMPONENTS Laminin Collagen IV Entactin Growth factors

Invasion (Boyden Chamber assay) Control 72hr 48h medium Matrigel filter chemoattractant % invasion

I PARAMETRI CHE VENGONO CONTROLLATI PER AVERE LA CERTEZZA CHE UNA DATA MOLECOLA POSSA ESERCITARE POTERE ANTIPROLIFERATIVO E/O ANTIMETASTATICO SU DI UNA LINEA CELLULARE O SULL’ORGANO BERSAGLIO DI UN ANIMALE VITALITA’ CELLULARE PROLIFERAZIONE CELLULARE ANALISI AL MO MORFOLOGICA SEGNI DI DIFFERENZIAMENTO POTERE METASTATICO POTERE INVASIVO METALLOPROTEASI TRANSGLUTAMINASI POLIAMMINE MELANINA APOPTOSI ANGIOGENESI