RICERCA ITALIANA     

Ruolo biologico della clusterina, un potenziale nuovo anti-oncogene, nel controllo della proliferazione normale e patologica dell'epitelio prostatico.

Università degli Studi di Parma

Abstract

La clusterina (CLU) è il gene più potentemente sovraespresso nella prostata di ratto soggetta a regressione in seguito a diversi stimoli, come ablazione androgenica (mediante castrazione chirurgica o somministrazione di finasteride) oppure somministrazione di analoghi della vitamina D non ipercalcemici. Coinvolto in molti processi fisiopatologici (rimodellamento delle membrane, involuzione d'organo e apoptosi), il gene CLU viene represso in seguito a stimoli proliferativi ed indotto nell'atrofia, nella quiescenza e nelle condizioni che causano sofferenza tissutale. Il suo ruolo nell'apoptosi non è stato ancora chiarito e l'argomento impegna ancora molti laboratori. Per la CLU sono state suggerite funzioni differenti, a volte anche antitetiche. Ciò potrebbe essere dovuto all'esistenza di diverse isoforme proteiche con ruoli diversi, una delle quali potrebbe indurre resistenza all'apoptosi, mentre l'altra potrebbe avere effetti opposti pro-apoptotici. Il suo coinvolgimento nella trasformazione tumorale non è del tutto chiaro. Questo gene è presente in copia singola nel cromosoma 8 dell'uomo in posizione 8p21, una regione frequentemente soggetta a delezioni che si verificano precocemente durante l'insorgenza del cancro della prostata (CaP). Il CaP è uno dei tumori più frequenti nell'uomo e l'aumento della sua incidenza lo candida a diventare un problema medico e socio-economico di primaria importanza nelle popolazioni occidentali. Non essendovi conoscenze sufficienti sulla >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Saverio BETTUZZI Università degli Studi di PARMA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il progetto di ricerca si prefigge di studiare il ruolo di CLU nel controllo della proliferazione normale e patologica delle cellule epiteliali prostatiche e nella genesi e progressione del CaP perseguendo i seguenti obiettivi:

a) sviluppare nuovi modelli sperimentali in vitro per la sovraespressione di CLU secreta (sCLU) e CLU intracellulare (nCLU) mediante trasfezione transiente e stabile di cellule PNT1A e PC-3 utilizzando il vettore multicistronico pQUATTRO-tTA o altri vettori di espressione adatti allo scopo;

b) identificare i partners molecolari di CLU. Identificazione dei geni controllati a livello trascrizionale da sCLU o nCLU in PNT1A e PC-3 mediante DNA microarray. Validazione dei dati ottenuti mediante analisi real-time PCR.

c) studiare le modificazioni biologiche indotte dalla sovraespressione di sCLU o nCLU in PNT1A e PC-3:
- valutazione della proliferazione, dell'apoptosi e delle variazioni nella progressione nel ciclo cellulare;
- adesione, migrazione, invasività, enzimi coinvolti nella degradazione della matrice extra-cellulare, MMPs, integrine (alphavbeta3, beta4);
- metabolismo delle poliammine, geni marcatori di proliferazione e quiescenza cellulare;
- sistema IGF-1, IGF-II, IGF-R1, IGFBPs;
- differenziamento neuroendocrino e CrA;
- attivazione di IRS-1 and Shc;
- risposta androgenica ed estrogenica;
- variazioni nell'espressione dell'antioncogene del >>>

Risultati parziali attesi

Nella prima fase, corrispondente al primo anno di attività, ci si attende di conseguire i seguenti risultati parziali:

1. produrre cloni ricombinanti che sovraesprimono sCLU e nCLU a partire dalle linee parentali PNT1A e PC-3 sfruttando il vettore multicistronico pQUATTRO-tTA per l'espressione inducibile e autoregolata di questo gene;

2. eseguire esperimenti di trasfezione transiente, analizzare i parametri di vitalità cellulare e confrontare i dati ottenuti in questo modello con i dati di cui al punto 1.

3. valutare l'espressione di CLU in cellule epiteliali e stromali ottenute da colture primarie di tessuto benigno e CaP;

4. produzione dei topi transgenici TRAMP, caratterizzando la prole ricombinante mediante RT-PCR, in quantità adeguata per gli esperimenti in collaborazione;

5. valutare l'espressione della CLU usando Ab commerciali durante la progressione del CaP, a confronto con la progressione istologica (grado Gleason) e con altri marcatori molecolari di progressione come MIB1/Ki67, histone H3 e ornitina decarbossilasi (marcatori di proliferazione), Gas1 (marcatore di quiescenza), TUNEL, p53 e Bcl-2 (marcatori di apoptosi), integrine, caderine, metalloproteasi (marcatori di invasività), recettori androgenico ed estrogenico (marcatori di ormono-dipendenza), fattori di crescita come IGFs, IGF-R, IGFBPs, fattori trascrizionali come IRS-1, Shc, fattori connessi al controllo del ciclo cellulare come >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

CLU è un gene che viene sovraespresso transientemente nella prostata di ratto soggetta a regressione in seguito ad ablazione androgenica causata da castrazione (1) o somministrazione di antiandrogeni (2) e analoghi della vitamina D (3). Identificata indipendentemente da diversi laboratori in molti tessuti e fluidi organici, è stata indicata con diversi nomi ed acronimi (sulfated glycoprotein 2 or SGP-2, TRPM-2, ApoJ, SP-40,40 ecc.), prima che risultasse evidente che si trattava di forme omologhe dello stesso prodotto genico (4). A seconda della sua localizzazione nell'organismo, la CLU è risultata coinvolta in molti e diversi processi fisiopatologici, tra i quali il trasporto lipidico, la regolazione della cascata del complemento, il rimodellamento delle membrane biologiche, la degenerazione tissutale e la morte cellulare programmata (4). In generale, l'espressione del gene della CLU diminuisce durante la proliferazione cellulare, ed aumenta in situazioni di sofferenza del tessuto, atrofia cellulare oppure involuzione dell'organo, così come nei fibroblasti umani sincronizzati nella fase di quiescenza del ciclo cellulare (5). Nella prostata ventrale di ratto, che non è soggetta con l'età allo sviluppo spontaneo del CaP, i normali livelli circolanti di androgeni mantengono la sua espressione molto bassa, ma in questo organo è soggetta ad un aumento specifico, marcato e quasi lineare durante l'invecchiamento (6, 7). Nella ghiandola normale, il gene della CLU viene espresso >>>