Università di Roma “La Sapienza”
FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE E FISICHE NATURALI
Corso di Laurea triennale in Scienze Biologiche
Curriculo Biosanitario
Elaborato Finale
TITOLO
Glioblastoma e Cellule Staminali Tumorali:
Terapie Anti-Angiogeniche nel Trattamento
dei Tumori Cerebrali
N° di matricola 1052421
Candidato: Ramona Camilloni
Relatore interno: Prof. Emanuele Cacci
Anno Accademico 2014 - 2015
GENERALITA’
Incidenza
15% delle neoplasie
intracraniche
7000 casi ogni anno in
Italia
Età 45-75 anni
Trattamento
Asportazione chirurgica
Chemio e radio
Terapie antiangiogeniche
Aspetto microscopico
Anaplasia
Eterogeneità cellulare e
nucleare
Aree altamente
vascolarizzate e aree
necrotiche
Sede di insorgenza
EMISFERI CEREBRALE
Cervelletto
Midollo spinale
Cause
Alterazioni genetiche di
p53, pRB, MAP chinasi
Presenza di CSCs
Esami diagnostici
TAC, RMN,PET
Biopsia
GLIOBLASTOMA E CANCER STEM CELLS

Le cellule staminali tumorali (o cancer stem cells CSCs) sono una sottopopolazione di cellule tumorali presenti in numerose
neoplasie, tra cui il glioblastoma. Hanno origine da mutazioni a carico di cellule staminali adulte, cellule progenitrici e cellule
differenziate. Nella fattispecie del glioblastoma, l’ipotesi maggiormente accreditata è che le CSCs derivino da cellule staminali
adulte, le neural stem cells (NSCs), ubicate in due aree ben specifiche: la zona subventricolare (SVZ) e la zona subgranulare del
giro dentato dell’ippocampo (SGZ).

Principali somiglianze tra NCSs e CSCs
 self-renewal
 capacità di differenziare in neuroni, astrociti e
oligodendrociti
 espressione di marker di superficie come ad esempio
CD133, Nestina e Sox2
 capacità di formare neurosfere

Principali differenze tra NSCs e CSCs
 tasso di proliferazione più elevato sia in vivo che in vitro
rispetto alle NSCs
 crescita indipendente dai mitogeni esogeni
 CAPACITA’ DI GENERARE UNA NUOVA NEOPLASIA
istologicamente identica a quella di partenza
 CAPACITA’ DI RESISTERE ALLE TERAPIE
GLIOBLASTOMA E CANCER STEM CELLS

Le CSCs , così come le NSCs risiedono in un microambiente che ne garantisce la sopravvivenza ed il mantenimento
delle loro peculiarità. Tale ambiente è detto NICCHIA.
La nicchia più semplice è quella costituita da:
 cancer stem cells
 vasi sanguigni
Esiste una stretta relazione anatomica e funzionale tra le CSCs e le cellule endoteliali dei vasi sanguigni.
Le CSCs secernono
VEGF
ANGIOGENESI TUMORALE

L'angiogenesi è “la formazione di nuovi vasi sanguigni attraverso cellule endoteliali in partenza da un letto vascolare
pre-esistente” (Josco, 2000). “Un tessuto neoplastico senza un letto vascolare non può crescere oltre il diametro
di 1-2 mm” (Folkman 1990). Quando l’equilibrio tra fattori pro-angiogenici e anti-angiogenici viene meno si assiste allo
switch angiogenico .
L’espressione del VEGF è controllata principalmente dall’ IPOSSIA.
La crescita neoplastica genera la migrazione di cellule tumorali a ridosso dei vasi sanguigni che vengono compressi e
destabilizzati
regressione dei vasi
ipossia
aumentata secrezione di VEGF.
SPERIMENTAZIONE

Le terapie anti-angiogeniche nel trattamento del glioblastoma
Calabrese e colleghi hanno suggerito che le terapie anti-angiogeniche (BEVACIZUMAB) arrestano la crescita di
tumori cerebrali come il medulloblastoma ed i gliomi ( es. glioblastoma) attraverso la distruzione della nicchia
vascolare, la cui funzione è critica per il mantenimento della capacità di autorinnovamento delle CSCs.
Il Bevacizumab è un anticorpo monoclonale anti-VEGF, la cui azione primaria è quella di inibire l’angiogenesi.
SPERIMENTAZIONE
 I topi immunocompromessi sono stati trapiantati ortotopicamente con 1x10^6 cellule di glioma umano esprimenti il gene
reporter Luciferasi (U87Luc). Il trapianto è avvenuto nella corteccia cerebrale con FORMAZIONE DI TUMORI CEREBRALI
individuati rapidamente usando bioluminescenza.
 I topi sono stati trattati sia con l’anticorpo monoclonale Bevacizumab sia con vehicle. La dose somministrata è stata pari a 10
mg/kg. Ad una settimana dalla somministrazione, l’analisi attraverso co-immunofluorescenza ha rivelato la presenza di Nestina e
CD34 in quantità variabile a seconda che l’anticorpo fosse stato somministrato o meno.
 Il trattamento con Bevacizumab genera la diminuzione della densità microvascolare (MVD), del numero di cellule Nestin+ e della
capacità di autorinnovamento
STUDI IN VIVO
SPERIMENTAZIONE
STUDI IN VITRO
Il SAGGIO DELLE NEUROSFERE è tra i più utilizzati
per verificare la staminalità cellulare.
Le Neurosfere sono raggruppamenti di cellule staminali
che rimangono in sospensione nel mezzo di coltura.
SPERIMENTAZIONE

Le terapie anti-angiogeniche nel trattamento del glioblastoma: L’ALTRA FACCIA DELLA MEDAGLIA.
TRATTAMENTO ANTI-ANGIOGENICO
RIDUZIONE VASCOLATURA
INSORGENZA AREE IPOSSICHE
RIDUZIONE dell’ efficacia di CHEMIOTERAPIA
Le cellule tumorali private di ossigeno e nutrienti entrano in stato di
quiescenza e non sono bersagliabili attraverso chemioterapia; la diminuzione di vasi sanguigni rende il tumore meno
accessibile ai farmaci.
RIDUZIONE DELLA RADIOTERAPIA
L’assenza di ossigeno impedisce la formazione di radicali liberi dell’ossigeno come
sottoprodotto della radioterapia che normalmente indurrebbero danni al DNA delle cellule tumorali.
FORMAZIONE DI NUOVE AREE IPOSSICHE
Coinvolgimento di FATTORI INDUCIBILI DA IPOSSIA (HIF)
In condizioni di NORMOSSIA
la proteine di von Hippel Lindau (VHL) si lega a HIF-1α determinandone ubiquitinazione e
distruzione
In condizioni di IPOSSIA la proteina von Hippel Lindau non riconosce HIF-1α che sfugge alla degradazione
nel citoplasma
traslocazione nel nucleo
attivazione della trascrizione di geni target come VEGF
L’ambiente ipossico sembra essere un ambiente ottimale nel quale le cellule staminali tumorali.
accumulo
CONCLUSIONI
Le
terapie anti-angiogeniche sono
promettente nel campo oncologico.
senza
dubbio
una
frontiera
I nuovi studi sono rivolti non solo al perfezionamento delle stesse ma
anche allo studio delle mutazioni che portano all’insorgenza del
fenotipo staminale tumorale.