Il cisplatino è uno dei farmaci più utilizzati per il trattamento del carcinoma della cervice e dell‟ovaio. Purtroppo il suo utilizzo in chemioterapia presenta importanti limitazioni, quali l‟elevata tossicità e l‟insorgenza di resistenza intrinseca o acquisita. Il lipoplatino è una formulazione liposomiale del cisplatino (Regulon, Inc., Mt. View, U.S.A), sintetizzata allo scopo di ridurre la tossicità sistemica del cisplatino e contemporaneamente di incrementarne l‟accumulo nel tumore primario e nelle metastasi. Studi clinici di Fase II e III sono stati effettuati in diversi tumori ma non nel carcinoma della cervice uterina e dell‟ovaio. In questo lavoro è stata analizzata l‟attività antitumorale del lipoplatino in modelli preclinici di carcinoma della cervice uterina e carcinoma ovarico sensibili e resistenti al cisplatino. L‟attività antiproliferativa del lipoplatino è stata studiata nella linea cellulare derivata da carcinoma della cervice uterina ME-180 e nel suo clone resistente al cisplatino R-ME-180, come pure in un pannello di linee cellulari derivanti da carcinoma ovarico: A2780, il suo clone cisplatino-resistente A2780cis, MDAH, OVACR3, OVCAR5, SKOV3, e TOV21G. Il cisplatino è stato introdotto nello studio come farmaco di riferimento. I risultati hanno dimostrato che il lipoplatino esibisce una potente attività antitumorale in tutte le linee cellulari analizzate, incluse le cisplatino-resistenti, dimostrando assenza di cross-resistenza con il farmaco cisplatino. Il lipoplatino induce apoptosi, valutata tramite l‟esternalizzazione della fosfatidilserina (marcatore precoce di apoptosi) e la frammentazione del DNA. In particolare, il lipoplatino attiva la via mitocondriale dell'apoptosi, come dimostrato dalla depolarizzazione della membrana mitocondriale, il rilascio del citocromo-c , la diminuzione dell‟espressione della proteina anti-apoptotica Bcl-2, l‟incremento dell‟espressione della molecola pro-apoptotica Bax e l‟attivazione delle caspasi 9 e 3. Nelle stesse condizioni sperimentali il cisplatino attiva l‟apoptosi soltanto in cellule sensibili al cisplatino. L‟enzima tioredoxina reduttasi (TrxR) svolge una funzione ossidoriduttiva proteggendo la cellula da stress ossidativo. Un elevato livello dell‟enzima si osserva in diversi tipi di tumore e sembra essere associato alla resistenza al cisplatino. I miei studi hanno dimostrato che il lipoplatino, ma non il cisplatino, inibisce l‟attività enzimatica della TrxR incrementando la produzione di radicali liberi dell‟ossigeno (ROS). Inoltre il lipoplatino riduce l‟espressione del recettore del fattore di crescita dell‟epidermide (EGFR), un recettore di membrana over-espresso nei tumori, coinvolto nella proliferazione e nella migrazione delle cellule tumorali. Anche la migrazione e l‟invasione cellulare vengono ridotte dal trattamento con lipoplatino. Molto spesso in chemioterapia si somministra una combinazione di più farmaci (polichemioterapia) per ottenere un effetto additivo e/o sinergico. Si è quindi combinato il lipoplatino con i chemioterapici più utilizzati nel trattamento del carcinoma ovarico. La combinazione del lipoplatino con i farmaci doxorubicina e abraxane dimostra effetti sinergici, mentre la combinazione con docetaxel e paclitaxel è meno efficace con effetti quasi additivi. Nell‟ascite di pazienti affette da carcinoma ovarico si possono ritrovare aggregati multicellulari, o sferoidi, che sembrano essere coinvolti nella progressione tumorale. Gli sferoidi rappresentano un valido modello sperimentale con caratteristiche biologiche e molecolari simili ai tumori solidi, tra queste la presenza di cellule staminali cancerose, ossia cellule con grandi capacità rigenerative e di resistenza alle terapie in grado di alimentare la crescita del tumore. Il trattamento con lipoplatino diminuisce in maniera dose-dipendente i marcatori di staminalità e inibisce la formazione di sferoidi in entrambi i modelli sperimentali. Inoltre riduce la dimensione, la vitalità e la disseminazione di sferoidi di carcinoma ovarico. Infine il lipoplatino diminuisce la crescita di tumori xenografi derivanti da cellule di carcinoma della cervice uterina e dell‟ovaio con ridotta tossicità. Anche in seguito all‟interruzione del trattamento i tumori non riprendono la crescita. Concludendo il lipoplatino dimostra un‟attività antitumorale in colture cellulari tradizionali, in colture tridimensionali o sferoidi ed in vivo, sia di cellule derivanti da carcinoma della cervice uterina cisplatino-resistenti che da carcinoma ovarico. Questi risultati molto promettenti suggeriscono un potenziale utilizzo di questa formulazione liposomiale di cisplatino per il trattamento di pazienti affette dalle suddette patologie.
Anticancer activity of liposomal cisplatin in preclinical models of cervical and ovarian cancer
CASAGRANDE, NAIKE
2014
Abstract
Il cisplatino è uno dei farmaci più utilizzati per il trattamento del carcinoma della cervice e dell‟ovaio. Purtroppo il suo utilizzo in chemioterapia presenta importanti limitazioni, quali l‟elevata tossicità e l‟insorgenza di resistenza intrinseca o acquisita. Il lipoplatino è una formulazione liposomiale del cisplatino (Regulon, Inc., Mt. View, U.S.A), sintetizzata allo scopo di ridurre la tossicità sistemica del cisplatino e contemporaneamente di incrementarne l‟accumulo nel tumore primario e nelle metastasi. Studi clinici di Fase II e III sono stati effettuati in diversi tumori ma non nel carcinoma della cervice uterina e dell‟ovaio. In questo lavoro è stata analizzata l‟attività antitumorale del lipoplatino in modelli preclinici di carcinoma della cervice uterina e carcinoma ovarico sensibili e resistenti al cisplatino. L‟attività antiproliferativa del lipoplatino è stata studiata nella linea cellulare derivata da carcinoma della cervice uterina ME-180 e nel suo clone resistente al cisplatino R-ME-180, come pure in un pannello di linee cellulari derivanti da carcinoma ovarico: A2780, il suo clone cisplatino-resistente A2780cis, MDAH, OVACR3, OVCAR5, SKOV3, e TOV21G. Il cisplatino è stato introdotto nello studio come farmaco di riferimento. I risultati hanno dimostrato che il lipoplatino esibisce una potente attività antitumorale in tutte le linee cellulari analizzate, incluse le cisplatino-resistenti, dimostrando assenza di cross-resistenza con il farmaco cisplatino. Il lipoplatino induce apoptosi, valutata tramite l‟esternalizzazione della fosfatidilserina (marcatore precoce di apoptosi) e la frammentazione del DNA. In particolare, il lipoplatino attiva la via mitocondriale dell'apoptosi, come dimostrato dalla depolarizzazione della membrana mitocondriale, il rilascio del citocromo-c , la diminuzione dell‟espressione della proteina anti-apoptotica Bcl-2, l‟incremento dell‟espressione della molecola pro-apoptotica Bax e l‟attivazione delle caspasi 9 e 3. Nelle stesse condizioni sperimentali il cisplatino attiva l‟apoptosi soltanto in cellule sensibili al cisplatino. L‟enzima tioredoxina reduttasi (TrxR) svolge una funzione ossidoriduttiva proteggendo la cellula da stress ossidativo. Un elevato livello dell‟enzima si osserva in diversi tipi di tumore e sembra essere associato alla resistenza al cisplatino. I miei studi hanno dimostrato che il lipoplatino, ma non il cisplatino, inibisce l‟attività enzimatica della TrxR incrementando la produzione di radicali liberi dell‟ossigeno (ROS). Inoltre il lipoplatino riduce l‟espressione del recettore del fattore di crescita dell‟epidermide (EGFR), un recettore di membrana over-espresso nei tumori, coinvolto nella proliferazione e nella migrazione delle cellule tumorali. Anche la migrazione e l‟invasione cellulare vengono ridotte dal trattamento con lipoplatino. Molto spesso in chemioterapia si somministra una combinazione di più farmaci (polichemioterapia) per ottenere un effetto additivo e/o sinergico. Si è quindi combinato il lipoplatino con i chemioterapici più utilizzati nel trattamento del carcinoma ovarico. La combinazione del lipoplatino con i farmaci doxorubicina e abraxane dimostra effetti sinergici, mentre la combinazione con docetaxel e paclitaxel è meno efficace con effetti quasi additivi. Nell‟ascite di pazienti affette da carcinoma ovarico si possono ritrovare aggregati multicellulari, o sferoidi, che sembrano essere coinvolti nella progressione tumorale. Gli sferoidi rappresentano un valido modello sperimentale con caratteristiche biologiche e molecolari simili ai tumori solidi, tra queste la presenza di cellule staminali cancerose, ossia cellule con grandi capacità rigenerative e di resistenza alle terapie in grado di alimentare la crescita del tumore. Il trattamento con lipoplatino diminuisce in maniera dose-dipendente i marcatori di staminalità e inibisce la formazione di sferoidi in entrambi i modelli sperimentali. Inoltre riduce la dimensione, la vitalità e la disseminazione di sferoidi di carcinoma ovarico. Infine il lipoplatino diminuisce la crescita di tumori xenografi derivanti da cellule di carcinoma della cervice uterina e dell‟ovaio con ridotta tossicità. Anche in seguito all‟interruzione del trattamento i tumori non riprendono la crescita. Concludendo il lipoplatino dimostra un‟attività antitumorale in colture cellulari tradizionali, in colture tridimensionali o sferoidi ed in vivo, sia di cellule derivanti da carcinoma della cervice uterina cisplatino-resistenti che da carcinoma ovarico. Questi risultati molto promettenti suggeriscono un potenziale utilizzo di questa formulazione liposomiale di cisplatino per il trattamento di pazienti affette dalle suddette patologie.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/86329
URN:NBN:IT:UNIPD-86329