Studio degli effetti di citochine a basso dosaggio (LOW DOSE) su cellule di origine animale (3T3-L1) ed umana (hASC)

Nella sindrome metabolica l’insulino-resistenza e l’obesità rappresentano i fattori chiave nello sviluppo di tale patologia, ma il principale player risulta un’infiammazione cronica di basso grado (Chronic Low Grade Inflammation) a carico del tessuto adiposo. Lo scopo di questo progetto di ricerca è quindi stato quello di testare citochine a basso dosaggio come possibile trattamento dell’infiammazione cronica. Le citochine utilizzate (GUNA®-Interleukin 4 (IL-4), GUNA®-Interleukin 10 (IL-10), GUNA®-Melatonin, GUNA®-Melatonin+GUNA®-IL-4.) sono state fornite dall’azienda GUNA S.p.a. Poiché l’infiammazione cronica a basso grado inizia in seguito ad un aumento eccessivo del tessuto adiposo, inizialmente si è valutato l’effetto su una linea di preadipociti murini (3T3-L1). Questa prima parte dello studio ha messo in evidenza come le citochine a basso dosaggio non modificano la vitalità cellulare, anche se agiscono sull’espressione e la localizzazione di vimentina e E-caderina. Inoltre IL-4 e IL-10 sembrano avere una parziale attività inibitoria, non significativa, sull’adipogenesi ad eccezione dell’espressione dell’adiponectina che appare significativamente aumentata. In ultimo i trattamenti con IL-4 e IL-10 hanno mostrato una diminuzione del contenuto di ROS e una ridotta attività antiinfiammatoria dovuta alla diminuzione di IL-6 secreto. Un’altra popolazione cellulare principale nel tessuto adiposo è rappresentata dalle ASC (Adipose Stem Cell). Per tale motivo si è proseguito valutando l’effetto che le citochine low-dose su questo citotipo, evidenziando che il trattamento con le citochine non risulta essere tossico, anche se sembrerebbe rallentare la crescita cellulare, e determina un’inibizione del processo adipogenico. Inoltre il trattamento con IL-10 sembra stimolare le ASC a produrre fattori che inducono una maggiore vasculogenesi e le induce a produrre fattori chemiotattici che determinano una maggiore capacità di rigenerazione tissutale da parte di MSC da derma. Infine, il trattamento con IL-4 e IL-10 stimola probabilmente una minore produzione di citochine pro-infiammatorie che inducono in maniera significativa una minore mobilità di cellule MSC.

Study of genes involved in her2-positive breast cancer progression for identification of new therapeutic targets

HER2 overexpression is observed in 20-30% of invasive breast carcinomas and it is correlated with poor prognosis. Although targeted therapies have revolutionized the treatment of HER2-positive breast cancer, a high number of patients presented primary or acquired resistance to monoclonal antibodies and tyrosine kinase inhibitors. Tumor heterogenicity, epithelial to mesenchymal transition (EMT) and cancer stem cells are key factors in target therapy resistance and tumor progression. The aim of this project was to discover alternative therapeutic strategies to over-come tumor resistance by harnessing immune system and looking for new targetable molecules. The results reported introduce a virus-like particles-based vaccine against HER2 as promising therapeutic approach to treat HER2-positive tumors. The high and persistent anti-HER2 antibody titers elicited by the vaccine significantly inhibited tumor growth and metastases onset. Furthermore, the polyclonal response induced by the vaccine also inhibited human HER2-positive breast cancer cells resistant to trastuzumab in vitro, suggesting its efficacy also on trastuzumab resistant tumors. To identify new therapeutic targets to treat progressed breast cancer, we took advantage from a dynamic model of HER2 expression obtained in our laboratory, in which HER2 loss and cancer progression were associated with the acquisition of EMT and stemness features. Targeting EMT-involved molecules, such as PDGFR-β, or the induction of epithelial markers, like E-cadherin, proved to be successful strategy to impair HER2-negative tumor growth. Density alterations, which might be induced by anti-HER2 target therapies, in cell culture condition of a cell line with a labile HER2 expression, caused HER2 loss probably as consequence of more aggressive subpopulations which prevail over the others. These subpopulations showed an increased EMT and stemness profile, confirming that targeting EMT-involved molecules or antigen expressed by cancer stem cells together with anti-HER2 target therapies is a valid strategy to inhibit HER2-positive cells and simultaneously prevent selection of more aggressive clone.