RICERCA E SVILUPPO PRECLINICO DI STRATEGIE TERAPEUTICHE INNOVATIVE E PREDITTIVE PER L’OTTIMIZZAZIONE DEL TRATTAMENTO DEI TUMORI CEREBRALI
L’obiettivo del presente progetto è di convergere le competenze uniche di diversi centri di ricerca regionali (ASUFC, UNIUD, SISSA, CRO, Elettra Sincrotrone, IOM-CNR), già impegnati nello studio dei gliomi, in un progetto condiviso volto allo sviluppo preclinico di strategie prognostiche innovative, elaborazioni predittive e nuovi approcci terapeutici-farmacologici, inclusi quelli personalizzati.
Nello specifico, UNIUD e ASUFC sono state coinvolte nelle seguenti attività come segue:
1. Cura di un database/biobanca di tutti i casi di GBM trattati dal 2006 in poi presso la SOC Neurochirurgia di ASUFC. Ai casi raccolti durante i progetti Interreg Italia Slovenia GLIOMA e TRANSGLIOMA abbiamo aggiunto i campioni di gliomi diffusi sottoposti ad intervento chirurgico presso la SOC Neurochirurgia. La Neurochirurgia si è occupata del reclutamento e della gestione dei pazienti e dell’aggiornamento del con i dati clinici, istopatologici, molecolari, laboratoristici e radiologici disponibili per ciascun paziente.
È stato definito un protocollo per la raccolta e la conservazione del materiale. Il materiale è mandato a fresco in Anatomia Patologica dove viene campionato da un neurochirurgo esperto. Dopo i prelievi di tessuto a scopo diagnostico, in base alla disponibilità di tessuto si eseguono, in ordine, i seguenti campioni: 1. campione congelato a - 80°C per la valutazione genomica che verrà condotta al CRO; 2. Campione per l'isolamento e coltura di cellule staminali. In particolare, seguendo i protocolli ottimizzati nei nostri laboratori per l’isolamento delle cellule staminali inizianti i gliomi (GSC) e delle cellule staminali associate ai gliomi (GASC), che dopo una prima espansione sono state congelate per gli studi in vitro. Il database tiene traccia di tutto il materiale biologico disponibile.
L’Istituto di Anatomia Patologica si occuperà della caratterizzazione istologica ed immunoistochimica state of the art dei tessuti tumorali seguendo la nuova classificazione delle neoplasie cerebrali WHO 2021.
2 Identificazione di nuovi bersagli per terapie innovative a bersaglio molecolare per il trattamento dei GBM.
L’identificazione di nuovi bersagli molecolari sta avvenendo seguendo diverse strade:
1. In collaborazione con il CRO, partendo dalle analisi di sequenziamento dei 102 GBM, stiamo selezionando linee di GSC omogenee per profilo genico. Queste linee, insieme a quelle del microambiente tumorale saranno sottoposte ad analisi trascrittomica per definire le pathway alterate sia a livello di cellule tumorali che di microambiente tumorale.
2. Abbiamo selezionato, sulla base delle capacità infiltrative, linee di GSC caratterizzate da elevata e bassa capacità infiltrativa in un modello in vitro di transwell con pori da 4 uM. Sulle linee stiamo ora utilizzando delle molecole precedentemente studiate nelle linee di glioblastoma commerciali U87.
3. Stiamo analizzando i dati dell’analisi trascrittomica delle cellule rappresentative del microambiente tumorale dei glioblastomi (GASC) allo scopo di identificare, mediante IPA Pathway analysys, upstream regulators che possono rappresentare degli utili bersagli terapeutici.
4. Stiamo analizzando i dati di trascrittomica delle GSC di glioblastoma trattate o meno con gli esosomi prodotti dalle rispettive GASC per evidenziare come, questi ultimi, possano aumentare l’aggressività delle cellule tumorali. Dalle prime analisi sono emersi alcuni geni il cui ruolo deve essere confermato.
5. Contemporaneamente, stiamo studiando il contenuto miRNA degli esosomi prodotti da GASC e GSC. L’analisi bioinformatica è ancora in corso.
6. Stiamo anche collaborando con SISSA e IOM-CNR nell’identificazione di nuovi bersagli terapeutici nell’interazione neuroni-cellule tumorali. In particolare, stiamo producendo per SISSA e IOM-CNR esosomi da GASC e GSC che verranno testati nei modelli da loro ottimizzati.
7. In collaborazione con Elettra, stiamo definendo un progetto per lo studio dell’autofagia come nuovo bersaglio terapeutico.
3. Sviluppo preclinico di terapie innovative basate sul riposizionamento dei farmaci
Per la valutazione preclinica delle eventuali terapie che verranno identificate nel corso del progetto, stiamo acquisendo il materiale per sviluppare i seguenti modelli:
1. Modello in vitro della barriera ematoencefalica (BEE): questo modello ci aiuterà a comprendere se le molecole identificate siano in grado di superare la BEE;
2. Modello in vitro degli organoidi: gli organoidi sono ad oggi considerato il modello di riferimento per la valutazione dell’efficacia in vitro dei farmaci, perché più rappresentativi dell’organizzazione tissutale presente in vivo;
3. Modello in vivo di glioblastoma ortotopico: abbiamo acquisito il materiale per l’esecuzione delle iniezioni in stereotassi nello striato di topi immunodepress. Il modello sarà implementato presso lo stabulario sito all’interno del dipartimento di medicina dell’Università di Udine.
4. Sviluppo preclinico di terapie innovative con anticorpi monoclonali e terapie cellulari mediante CAR-T.
Collaboreremo con il CRO per la validazione in vitro di sensibilità e specificità degli anticorpi monoclonali sviluppati dal CRO. Stiamo selezionando i tessuti da utilizzare.