Il carcinoma protatico e quello vescicale sono le patologie tumorali a maggiore incidenza con i più alti tassi di mortalità. Quest’ultima è connessa all’elevata frequenza di ricadute derivante da una scarsa efficacia dei trattamenti disponibili, spesso caratterizzati da invasività e tossicità. Un nuovo approccio potrebbe essere rappresentato dalla fotochemioterapia nella quale i farmaci vengono attivati per svolgere la loro funzione direttamente sul sito interessato, riducendo quindi la tossicità alle cellule sane limitrofe. L’attività antiproliferativa dei composti usati, psoraleni ed angelicine in associazione con luce UVA, è ben nota ed in gran parte dovuta alla loro capacità di interagire con il DNA formando monoaddotti (MA) e legami crociati (XL). Tuttavia, il maggior svantaggio è rappresentato dal rischio di mutagenicità legato sia alla loro capacità di legare covalentemente l’acido nucleico che alla tossicità della stessa radiazione utilizzata. La possibilità di fotoattivare questo tipo di molecole con blue light (BL) potrebbe rappresentare un’innovazione nel campo della fotochemioterapia poichè BL, diversamente da UVA, possiede una più profonda penetrazione tessutale, permettendo quindi il potenziale trattamento di tumori più invasivi, e al contempo presenta una minore mutagenicità. In questa tesi è stato dimostrato che 8-MOP e TMA, nonostante i loro bassi coefficienti di estinzione molare, sono in grado di essere fotoattivate da BL ed esercitano un effetto antiproliferativo su linee cellulari di tumore prostatico (DU145) e vescicale (T24). Esperimenti su DNA isolato hanno confermato la capacità di queste molecole di formare MA e XL, produrre tagli ai filamenti e fotoossidare le basi dell’acido nucleico quando attivate da UVA; la fotoattivazione mediante BL induceva, invece, sia una diminuzione quantitativa che una variazione nella tipologia delle lesioni alla macromolecola. Questa diminuzione risultava di gran lunga maggiore nel caso di TMA che, al contrario di 8-MOP, in seguito ad attivazione con BL non era in grado di formare XL e di fotoossidare il DNA. L’ attività antiproliferativa di 8-MOP e TMA risultava dall’induzione del processo apoptotico e dalla formazione di ROS. Inoltre, veniva modulato lo stato di attivazione di p38 ed ERK1/2 con entrambe le tipologie di irradiazione. Tuttavia, i dati raccolti hanno evidenziato che TMA possedeva una maggiore efficacia rispetto a 8-MOP essendo attiva a dosi minori. Inoltre, non era genotossica, come mostrato dalla valutazione dello stato di fosforilazione dell’istone H2AX sia nelle cellule DU145 che nelle T24, quando irradiata con UVA o BL. TMA/BL, inoltre, modulava in modo negativo la via di segnale canonica di Wnt; aumentava le forme fosforilate di β-catenina e di GSK3β (tirosina 216) e diminuiva i livelli nucleari di β-catenina. L’inibizione di questa via si traduceva nella diminuzione dell’espressione di ciclina D1, c-Myc e CD44 nella sua variante v6, come evidenziato dalla RT-PCR; per quest’ultima si registrava anche una riduzione dell’espressione proteica. L’inibizione della via Wnt era dovuta alla modulazione dello stato di fosforilazione di GSK3β, come suggerito dal parziale recupero dell’espressione di β-catenina nucleare ed alla riduzione della sua forma fosforilata in seguito a trattamento con LiCl. I dati raccolti hanno suggerito, inoltre, che lo stato di attivazione di GSK3β potesse essere mediato da ERK1/2, in quanto TMA/BL induceva una diminuzione della sua forma fosforilata. In conclusione, TMA fotoattivata da BL può rappresentare un’interessante opzione per la fotochemioterapia dei carcinomi prostatico e vescicale non invasivo, in quanto tale trattamento è in grado di inibire vie chiave per la crescita e la progressione tumorale in assenza di effetti genotossici.

Attività antiproliferativa di derivati furocumarinici attivati da blue light in linee cellulari di carcinoma prostatico e vescicale

STURARO, GIULIO
2018

Abstract

Il carcinoma protatico e quello vescicale sono le patologie tumorali a maggiore incidenza con i più alti tassi di mortalità. Quest’ultima è connessa all’elevata frequenza di ricadute derivante da una scarsa efficacia dei trattamenti disponibili, spesso caratterizzati da invasività e tossicità. Un nuovo approccio potrebbe essere rappresentato dalla fotochemioterapia nella quale i farmaci vengono attivati per svolgere la loro funzione direttamente sul sito interessato, riducendo quindi la tossicità alle cellule sane limitrofe. L’attività antiproliferativa dei composti usati, psoraleni ed angelicine in associazione con luce UVA, è ben nota ed in gran parte dovuta alla loro capacità di interagire con il DNA formando monoaddotti (MA) e legami crociati (XL). Tuttavia, il maggior svantaggio è rappresentato dal rischio di mutagenicità legato sia alla loro capacità di legare covalentemente l’acido nucleico che alla tossicità della stessa radiazione utilizzata. La possibilità di fotoattivare questo tipo di molecole con blue light (BL) potrebbe rappresentare un’innovazione nel campo della fotochemioterapia poichè BL, diversamente da UVA, possiede una più profonda penetrazione tessutale, permettendo quindi il potenziale trattamento di tumori più invasivi, e al contempo presenta una minore mutagenicità. In questa tesi è stato dimostrato che 8-MOP e TMA, nonostante i loro bassi coefficienti di estinzione molare, sono in grado di essere fotoattivate da BL ed esercitano un effetto antiproliferativo su linee cellulari di tumore prostatico (DU145) e vescicale (T24). Esperimenti su DNA isolato hanno confermato la capacità di queste molecole di formare MA e XL, produrre tagli ai filamenti e fotoossidare le basi dell’acido nucleico quando attivate da UVA; la fotoattivazione mediante BL induceva, invece, sia una diminuzione quantitativa che una variazione nella tipologia delle lesioni alla macromolecola. Questa diminuzione risultava di gran lunga maggiore nel caso di TMA che, al contrario di 8-MOP, in seguito ad attivazione con BL non era in grado di formare XL e di fotoossidare il DNA. L’ attività antiproliferativa di 8-MOP e TMA risultava dall’induzione del processo apoptotico e dalla formazione di ROS. Inoltre, veniva modulato lo stato di attivazione di p38 ed ERK1/2 con entrambe le tipologie di irradiazione. Tuttavia, i dati raccolti hanno evidenziato che TMA possedeva una maggiore efficacia rispetto a 8-MOP essendo attiva a dosi minori. Inoltre, non era genotossica, come mostrato dalla valutazione dello stato di fosforilazione dell’istone H2AX sia nelle cellule DU145 che nelle T24, quando irradiata con UVA o BL. TMA/BL, inoltre, modulava in modo negativo la via di segnale canonica di Wnt; aumentava le forme fosforilate di β-catenina e di GSK3β (tirosina 216) e diminuiva i livelli nucleari di β-catenina. L’inibizione di questa via si traduceva nella diminuzione dell’espressione di ciclina D1, c-Myc e CD44 nella sua variante v6, come evidenziato dalla RT-PCR; per quest’ultima si registrava anche una riduzione dell’espressione proteica. L’inibizione della via Wnt era dovuta alla modulazione dello stato di fosforilazione di GSK3β, come suggerito dal parziale recupero dell’espressione di β-catenina nucleare ed alla riduzione della sua forma fosforilata in seguito a trattamento con LiCl. I dati raccolti hanno suggerito, inoltre, che lo stato di attivazione di GSK3β potesse essere mediato da ERK1/2, in quanto TMA/BL induceva una diminuzione della sua forma fosforilata. In conclusione, TMA fotoattivata da BL può rappresentare un’interessante opzione per la fotochemioterapia dei carcinomi prostatico e vescicale non invasivo, in quanto tale trattamento è in grado di inibire vie chiave per la crescita e la progressione tumorale in assenza di effetti genotossici.
27-ott-2018
Italiano
PDT, Bladder cancer, Prostate cancer, TMA, 8-MOP, CD44, Blue Light, UVA
CONCONI, MARIA TERESA
PICCOLO, STEFANO
Università degli studi di Padova
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Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-90861