An integrated proteomic and genomic approach to study FAP patients without APC and MutHY mutations

La poliposi adenomatosa familiare (FAP) è una delle più importanti forme cliniche di cancro colo-rettale ereditario ed è caratterizzata dallo sviluppo di centinaia/migliaia di polipi adenomatosi nel colon e nel retto durante la seconda decade di vita. La FAP è causata da una mutazione germinale del gene APC o da varianti bialleliche del gene MutYH. Quasi tutti i pazienti FAP sviluppano il cancro se la patologia non viene precocemente identificata e trattata chirurgicamente. Lo scopo di questo lavoro è stato caratterizzare 4 pazienti in cui, nonostante l’esame colonscopico presentasse una poliposi conclamata, non risultavano mutazioni nei gene APC e MutYH (in questa tesi definiti pazienti FAP irrisolti) utilizzando un approccio integrato di peptidomica e genomica. Riguardo la peptidomica, il MALDI-TOF è stato utilizzato per studiare il profilo peptidico plasmatico di pazienti FAP mutati ed irrisolti comparando i dati ottenuti con quelli derivanti dallo studio di pazienti con adenoma, cancro colo-rettale e soggetti sani di controllo. Dopo analisi statistica è stato ottenuto il fingerprint peptidico dei pazienti FAP mutati. Sono state ottenute 45 specie ioniche differentemente espresse nei quattro gruppi considerati, 12 delle quali peculiari per i pazienti FAP. L’intensità di segnale di quattro di queste specie ioniche è stata trovata statisticamente alterata nello switch tra adenoma e carcinoma maligno. I peptidi potenzialmente prognostici identificati in questo studio derivano principalmente da proteine circolanti, alcune delle quali implicate nella risposta infiammatoria. In particolare è noto dalla letteratura che proteine del sistema del complemento come C3 e C4 vengono tagliate da esoproteasi che sembrano essere patologia correlate. Riguardo ai pazienti FAP irrisolti, per definirne un pattern specifico, i dati derivanti dall’analisi con il MALDI-TOF sono stati combinati con quelli ottenuti dal sequenzia-mento dell’esoma. I dati di peptidomica hanno chiaramente evidenziato le differenze tra pazienti FAP mutati e FAP irrisolti. Infatti i pazienti FAP irrisolti presentano caratteristiche simili a quelle dei soggetti di controllo, dei pazienti con adenoma e cancro colo rettale ma non a quelle dei pazienti FAP mutati. Allo scopo di capire la via di trasduzione del segnale implicata, è stato quindi eseguito il sequenziamento dell'esoma dei pazienti FAP irrisolti. Da questa analisi sono stati selezionati 285 geni variati in tutti i pazienti e tra questi la via di trasduzione del segnale della O-glicosilazione delle mucine è risultata la più rappresentata. In conclusione, in questo studio è stato definito per la prima volta un set peptidico specifico per i pazienti FAP mutati che potrebbe essere utilizzato per monitorare e predire l’evoluzione patologica della malattia. Inoltre è stato possibile caratterizzare un pattern preliminare per i pazienti FAP irrisolti in cui i geni delle mucine potrebbero rappresentare la chiave della via di trasduzione del segnale implicata. Ulteriori studi saranno necessari per correlare i geni delle mucine con la poliposi e costruire l'interatoma (network biologico definito come l’insieme di tutte le interazioni molecolari dirette e indirette che ci sono all'interno di una cellula e di un organismo) di questi pazienti FAP irrisolti.