High resolution molecular karyotyping and proteomic analysis in hematological malignancies

Il presente lavoro di tesi ha applicato i risultati della genomica funzionale in termini traslazionali a due neoplasie ematologiche: le sindromi mielodislastiche (MDS), e il loro potenziale ventaglio di evoluzione a leucemia mieloide acuta, e l'altrettanto ampio spettro di gammopatie monoclonali, fino alla condizione di mieloma multiplo (MM). In entrambi i casi, infatti, le recenti acquisizioni derivanti dall`applicazione dei nuovi farmaci hanno evidenziato la necessita' di indirizzare l`approccio terapeutico contemporaneamente alle cellule neoplastiche e a quelle del microambiente. Nelle MDS l`ultima generazione delle piattaforme Affymetrix, capace di identificare polimorfismi di singoli nucleotidi (SNP) e alterazioni del numero di copie (CNA) sul genoma e' stata utilizzata al fine di identificare CNA somatici e germinali associati a tumore e perdite di eterozigosita' (LOH) e piu in gerale anomalie genomiche ricorrenti, particolarmente nelle MDS ad alto rischio di trasformazione in leucemie mieloidi acute. Un singolo paziente e' stato studiato nel tempo seguendo l'evoluzione clinica della sua MDS in leucemia acuta, con l'obiettivo di definire le univoche caratteristiche del clone neoplastico attraverso un approccio bioinformatico. Per il MM, abbiamo sviluppato un saggio ex-vivo capace di identificare il segnale associato a trattamenti diversificati di campioni di midollo a fresco, confermando come in ogni paziente si abbia un pattern singolare di attivazione, in presenza di una risposta generalmente differenziata tra plasmacellule neoplastiche ed elementi del microambiente. Grazie a una tecnica globale proteomica (RPMA) abbiamo identificato vie di trasduzione del segnale che si attivano come meccanismo compensatorio al trattamento farmacologico, potenzialmente responsabili di chemioresistenza sia nelle MDS che nel MM, sostenute dai segnali di autofagia e sopravvivenza. In particolare sono stati identificati: - Msi-2 come potenziale biomarcatore di staminalita' e aggressivita' nelle MDS, - la via di PLC 1Tyr783, SrcTyr416 and STAT-5Tyr694 responsabile di alcuni effetti collaterali del trattamento con Azacitidina nelle MDS, - il livello di fosforilazione di NFkB quale potenziale mediatore di chemioresistenza al Desametasone nel MM, - la via di AkT/mTOR quale marcatore di aggressivita` delle plasmacellule nel MM, - una patologica compartimentalizzazione di serotonina nel MM nel sangue periferico e midollare, correlata alla malattia ossea mielomatosa. Nell`insieme, i nostri dati suggeriscono nuove potenziali applicazioni in campo diagnostico e prognostico, e/o nuovi approcci terapeutici per MDS e MM, attraverso un approccio integrato genomico e proteomico.