RICERCA ITALIANA     

Studio delle basi molecolari e cellulari della risposta alla terapia mirata con inibitori delle tirosin-kinasi per l'ottimizzazione del trattamento delle leucemia Philadelphia positive

Università degli Studi di Napoli "Federico II"

Abstract

I progressi nella comprensione a livello molecolare dei meccanismi di leucemogenesi hanno portato allo sviluppo di una nuova generazione di farmaci, detti farmaci a bersaglio molecolare o “biologici”. Il capostipite di questi nuovi farmaci è l’imatinib (IM), un farmaco in grado di inibire l’attività tirosin chinasi del gene di fusione BCR-ABL che ritroviamo nella leucemia mieloide cronica (LMC) e nel 20-30% delle leucemie linfoblastiche acute (LLA). L'IM, che rappresenta ormai il "gold standard" della terapia della LMC, . è risultato attivo anche nella crisi blastica di LMC e nelle LLA BCR-ABL+, tuttavia con una minor frequenza di risposte e un elevato grado di ricadute. Le ricadute, che possono essere osservate anche nella LMC, sono dovute dalla comparsa di cloni che acquisiscono alterazioni aggiuntive e rappresentano un rilevante problema terapeutico. Le mutazioni di BCR-ABL rappresentano il meccanismo più comune di resistenza nei pazienti ricaduti sin qui identificato ma si trovano però a bassa frequenza in pazienti refrattari a IM, suggerendo pertanto l’esistenza di diversi meccanismi di resistenza. In questi casi, anomalie secondarie possono attivare vie alternative indipendenti da BCR-ABL in grado di sostenere la proliferazione o la resistenza all'apoptosi, diminuendo l'efficacia della terapia con IM. Un ulteriore problema che altera l'efficacia finale della terapia con IM nella LMC è che IM non elimina completamente le cellule maligne >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Fabrizio Pane Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Questo progetto di ricerca integrato e traslazionale ha lo scopo di ottimizzare la terapia mirata con inibitori di tirosin-kinasi (TK) in tumori ematologici, caratterizzati dalla presenza di oncogeni con attività tirosin-chinasica. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati diversi farmaci antitumorali specificamente diretti contro oncogeni che presentano una deregolata attività tirosin-chinasica. Il farmaco capostipite in questo campo è stato l'imatinib, in grado di inibire BCR-ABL e altri oncogeni come KIT e PDGFR alfa e beta. L' IM è notevolmente efficace nel trattamento della leucemia mieloide cronica fino a divenire il farmaco di prima scelta per i pazienti affetti da questa leucemia, ma la resistenza al farmaco sta emergendo come un problema significativo. Dall'esperienza maturata con l'impiego di imatinib nelle leucemie BCR-ABL positive,
vogliamo estrapolare alcuni principi generali sull'impiego degli inibitori delle TK che possano avere un'applicabilità più generale nella cosiddetta "targeted therapy" di altri tumori ematologici. È chiaro infatti che non solo l'identificazione dei bersagli molecolari appropriati, ma anche la definizione delle vie molecolari attivate da BCR/ABL rappresenta una fase essenziale per l'ottimizzazione della terapia.
Il progetto ha come oggetto di studio due diversi tipi di tumori: a) la leucemia mieloide cronica (CML) caratterizzate dall'attivazione di un oncogene molto >>>

Risultati parziali attesi

I principali risultati attesi sono:
1. Caratterizzazione dei meccanismi molecolari responsabili della resistenza primaria ed acquisita a IM e ad altri inibitori di TK nella CML e nelle ALL Ph+. Per spiegare l'insorgenza di resistenza a IM sono stati chiamati in causa diversi meccanismi, ma quello più frequente è rappresentato dalle mutazioni puntiformi a livello di regioni critiche del dominio tirosin-chinasico di ABL, che riducono la possibilità di legame del IM al sito catalitico del proteina oncogenica. Inoltre, numerose evidenze sperimentali mostrano l’esistenza di meccanismi alternativi di farmacoresistenza che potrebbero compensare l'inibizione di BCR/ABL da parte di IM attraverso l'attivazione di vie alternative di trasduzione del segnale mediate da altre tirosino-chinasi. Pertanto in seguito al lavoro sperimentale proposto, i risultati attesi saranno:
A. La conoscenza dei meccanismi molecolari responsabili della resistenza primaria ed acquisita a IM e ad altri inibitori di TK nella CML e nelle ALL Ph-positive;
B. La comprensione dei meccanismi che portano all'attivazione della via anti-apoptotica che coinvolge NF-kB e dei problemi legati al trasporto nucleare di BCR-ABL, potenzialmente responsabili della diminuita efficacia clinica dell’IM in una percentuale variabile della popolazione cellulare leucemica;
Tali acquisizioni consentiranno di sviluppare le seguenti applicazioni:
- valutazione preclinica, su linee >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Le tirosino-chinasi (TK) comprendono un gruppo di circa 100 proteine che hanno un ruolo essenziale nel controllo di importanti funzioni cellulari, incluso il processo proliferativo e differenziativo. (1). Pertanto le alterazioni delle funzioni di TK sono tra le più frequenti anomalie molecolari ritrovate nelle neoplasie umane, il cui prototipo è costituito dalle leucemie Philadelphia-positive (Ph+). Le leucemie Ph+ sono un modello di studio unico per lo sviluppo di terapie mirate in quanto il fenotipo neoplastico è sostenuto da una singola specifica alterazione genetica (2). Quest'alterazione risulta dalla traslocazione reciproca fra i cromosomi 9 e 22, che crea un derivativo 9q+ e un derivativo 22q noto come cromosoma Ph. Per effetto della traslocazione t(9;22), il gene BCR (sul cromosoma 22) viene ad essere giustapposto al gene ABL (sul cromosoma 9) (3,4). c-ABL codifica per una tirosino-chinasi non recettoriale implicata in una vasta gamma di processi tra i quali la regolazione della crescita e della sopravvivenza cellulare, lo stress ossidativo, le risposte innescate da danni al DNA, la migrazione cellulare, la trasduzione delle informazioni provenienti dall'ambiente extracellulare. A seguito della traslocazione si forma una proteina ibrida BCR/ABL che mantiene l'intero dominio tirosino-chinasico di ABL, e che ha un sostanziale incremento dell'attività tirosino-chinasica, paragonato a quello di ABL normale, in grado di indurre e mantenere il fenotipo >>>