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 anogenitale, l’esofago, le meningi e l’occhio Melanoma Superficiale Melanoma Nodulare Lentigo Maligna Melanoma Acro-lentiginoso Melanoma Muco-lentigginoso Melanoma Amelanotico 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. Asimmetria Bordo Colore Diametro 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 ESAME MORFOLOGICO Control Linea cellulare di melanoma murino (B16F10) Cellule non trattate AE Cellule trattate con molecola differenziante (bassa conc) Morfologia stellata AE 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 polyamines - Theophylline - other activators protein cross-linking motility TGase activity Polyamination of BM proteins adhesion BM digestionBM Controllo B16-F10 B16-F10 differenziate 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) medium Matrigel filter chemoattractant Control 48h 72hr 120 100 % invasion 80 60 40 20 0 Control 48h 72h 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 1. VITALITA’ CELLULARE 2. PROLIFERAZIONE CELLULARE 3. ANALISI AL MO MORFOLOGICA 4. SEGNI DI DIFFERENZIAMENTO 5. POTERE METASTATICO 6. POTERE INVASIVO 7. METALLOPROTEASI 8. TRANSGLUTAMINASI 9. POLIAMMINE 10. MELANINA 11. APOPTOSI 12. ANGIOGENESI