Le pore oméga, un défaut biophysique commun aux mutations des canaux Nav1.5 causant le développement des arythmies associées à la cardiomyopathie dilatée

Les canaux sodiques dépendants du voltage (Nav) sont des protéines transmembranaires largement exprimées au sein de l’organisme. Ils sont responsables de l’initiation des potentiels d’action au niveau des cellules excitables et régissent ainsi de nombreuses fonctions physiologiques telles que les fonctions cognitives et sensorielles, les fonctions motrices et la fonction cardiaque. Au niveau du coeur, le sous-type Nav1.5 est majoritairement exprimé à la surface des cardiomyocytes. Leurs dysfonctions sont traditionnellement associées à de nombreux troubles électriques cardiaques. Des mutations de ces canaux ont récemment été reliées au développement d’un phénotype clinique complexe associant diverses arythmies et la cardiomyopathie dilatée (DCM), une atteinte morphologique. L’objectif de mon doctorat a donc été l’identification mais aussi la caractérisation d’un potentiel défaut biophysique commun à l’ensemble des mutations Nav1.5 associées au développement de ce phénotype clinique atypique. Premièrement, nous nous sommes intéressés à deux mutations des canaux Nav1.5 retrouvées chez des patients atteints de DCM, et dont les altérations biophysiques ont été décrites comme divergentes. L’étude parallèle de ces deux mutants nous a amenés à identifier une caractéristique commune : la création d’une nouvelle voie de perméation alternative au sein des canaux Nav1.5, le pore oméga. Dans un second temps, nous avons souhaité consolider l’association entre la création du pore oméga et le développement pathologique. Cette seconde étude portant sur deux autres mutants Nav1.5 a permis de confirmer l’apparition d’un pore oméga et ainsi d’accroître la suspicion du caractère délétère de ce pore oméga. Finalement, à l’aide d’une cinquième mutation des canaux Nav1.5, nous avons investigué les conséquences physiopathologiques de la création d’un pore oméga. Cette étude, a clairement démontré les conséquences néfastes d’un tel pore au niveau de l’homéostasie ionique cellulaire. Ces perturbations se répercutent par la suite sur les signaux électriques, les propriétés morphologiques mais aussi fonctionnelles des cardiomyocytes. Les études menées lors de mon doctorat ont ainsi abouti à l’identification du pore oméga comme étant une caractéristique biophysique commune aux mutations des canaux Nav1.5 associées au développement des arythmies et de la dilatation cardiaque.

L'Afrique du Sud post-apartheid : le temps de la reconstruction, des réformes et des mutations à travers le Globe and Mail de Toronto et le Times de Londres (1994-2004)

La décennie 1994-2004 est d’une importance majeure pour l’Afrique du Sud nouvellement démocratique. Au cours de cette période, le pays jette les bases de sa reconstruction à travers la mise en place de réformes politiques, économiques et sociales afin de combattre les méfaits de quarante années d’apartheid et de poser les jalons de son développement. Dans ce contexte, les médias internationaux ont porté une attention particulière à ces nombreux changements, plus spécifiquement la presse écrite canadienne et britannique, en particulier le Globe and Mail et le Times. Notre mémoire s’intéresse donc au traitement fait par ces deux quotidiens, l’un torontois l’autre londonien, de la reconstruction sud-africaine et ce, à travers l’analyse de thèmes précis et de ses réformes marquantes. Il sera plus spécifiquement question des réformes politiques et constitutionnelles avec la figure de Nelson Mandela, héros de la lutte contre l’apartheid, père de la « nation arc-en-ciel » ainsi que celle de son successeur à la présidence sud-africaine en 1999, Thabo Mbéki. Aussi, la Commission Vérité et Réconciliation et la nouvelle Constitution, toutes deux mises en place durant l’année 1996 sont majeures puisqu’elles dictent la nouvelle identité donnée au pays. Les réformes socioéconomiques de la reconstruction ont également attirés l’attention de nos deux journaux. Particulièrement, nous analyserons les points de vue de ceux-ci concernant le Reconstruction and Development Programme (RDP) ainsi que de la « discrimination positive » et du Black Economic Empowerment (BEE), deux mesures censées contribuer à l’amélioration de la qualité de vie de la population et à effacer les profondes inégalités socioéconomiques léguées par l’apartheid. Or, cet espoir d’une vie meilleure laisse rapidement place à un désenchantement. La forte criminalité et la dramatique explosion du VIH-sida dans une nouvelle Afrique du Sud qui cherche à se reconstruire a beaucoup retenu l’attention du Globe and Mail et du Times. Ces deux défis de taille s’avèrent être l’envers de la médaille du miracle sud-africain et ne manquent pas d’attirer l’attention des deux journaux, mettant clairement en évidence les « ratés » socioéconomiques » de la reconstruction.

Microenvironment and prognostic factors in bone tumors: IDH mutations in chondrosarcoma

Microenvironment in bone tumors is a dynamic entity composed of cells from different origins (immune cells, stromal cells, mesenchymal stem cells, endothelial cells, pericytes) and vascular structures surrounded by a matrix of different nature (bone, cartilage, myxoid). Interactions between cancer cells and tumor microenvironment (TME) are complex and can change as tumor progress, but are also crucial in determining response to cancer therapies. Chondrosarcoma is the second most frequent bone cancer in adult age, but its treatment still represents a challenge, for the intrinsic resistance to conventional chemotherapy and radiation therapy. This resistance is mainly due to pathological features, as dense matrix, scarce mitoses and poor vascularization, sustained by biological mechanisms only partially delucidated. Somatic mutation in the Krebs cycle enzyme isocytrate dehydrogenase (IDH) have been described in gliomas, acute myeloid leukemia, cholangiocarcinoma, melanoma, colorectal, prostate cancer, thyroid carcinoma and other cancers. In mesenchymal tumors IDH mutations are present in about 50% of central chondrosarcoma. IDH mutations are an early event in chondrosarcoma-genesis, and contribute to the acquisition of malignancy through the block of cellular differentiation, hypoxia induction through HIF stabilization, DNA methylation and alteration of cellular red-ox balance. While in gliomas IDH mutations confers a good prognosis, in chondrosarcoma IDH prognostic role is controversial in different reported series. First aim of this project is to define the prevalence and the prognostic role of IDH mutation in high grade central conventional chondrosarcoma patients treated at Istituto Ortopedico Rizzoli. Second aim is the critical revision of scientific literature to understand better how a genomic event in cancer cell can trigger alteration in the TME, through immune infiltrate reshaping, angiogenesis induction, metabolic and methylation rewiring. Third aim is to screen other sarcoma histotypes for the presence of IDH mutation.

Molecular target therapy and immunotherapy of rare lung tumors

Lung cancer is an heterogeneous disease, with 1-2% of rare histology. New molecular profiling technologies, such as next generation sequencing (NGS), haverevolutionized the assessment of molecular alteration in clinical practice. We analyzed a cohort of 1408 NSCLC-A patients treated at the Sant'Orsola- Malpighi University Hospital from 2019 to 2021. This analysis was performed using the oncomine focus thermo fischer panel. Of them, 410 (29%) had rare alteration (RET 3%, NTRK 0,2%,FGFR1 2%, MET exon14 skipping 3%, BRAF V600 4%, ALK fusion EGFR exon 20 2%) and 36 (2%)had a uncommon mutation. We enrolled 7 RET- rearranged patients in CRETA and J2G-MC-JZJC clinical trials assessing respectively unselective and selective RET-inhibitors , another 7 patients tested positive for the BRAF V6006 mutation and have been enrolled in the Array clinical trial assessing a novel combination of anti-BRAF and anti-mek agents . Other molecular alterations found are KRAS (Gly12Cys), FGFR1-4 mutation, MET skipping ex14 mutations, respectively eligible for other ongoing open studies such as Amgen 20190009 comparing efficacy of sotorasib vs docetaxel, Fight-207 assessing activity of pemigatinib and CINC280J12201 assessing activity of the novel met inhibitor capmatinib. In 2018 we joined the CHANCE clinical trial,a multicenter study evaluating the efficacy and safety of atezolizumab in patients withrare lung cancer histologies where and 14 patients have been so far enrolled in the Bologna site. Our studies underline the need of tailored approach to NSCLC patients and our results showed that precision medicine is feasible and is an effective approach to cancer treatment.

Dermoscopic, histopathologic and molecular characterization of head and neck melanoma

Almost 18-35% of cutaneous melanomas are located in the head and neck region (2-5% of them in the scalp) and according to multiple epidemiological studies they are supposed to have a worse prognosis with respect to those of other body areas. The aim of this phD project is to perform a global evaluation of head/neck region cutaneous melanomas with a distinct analysis of histological, dermoscopic and molecular features of the selected cases. The diffuse distribution of folliculotropism (≥3 HF/specimen), the presence of atypical melanocytes into the isthmus, and the perifollicular involvement were associated with melanoma recurrence. The dermoscopic parameter grey circles in lentigo maligna was correlated to the depth of folliculotropism, with a higher probability of an isthmic or bulge follicular extension of neoplastic melanocytes. The detection of grey circles, light/dark brown pseudonetwork and light brown structureless areas in lentigo maligna melanoma was associated with the distribution of folliculotropism (focal/diffuse). MiR-146a-5p expression was shown to be significantly greater in melanomas with a mitotic rate ≥1/mm2 as well as in ulcerated lesions compared to those without ulceration. No difference emerged evaluating regression when considering all melanomas subtypes, but an higher expression was noticed in the lentigo maligna melanoma group. Moreover, miR-146a-5p expression was lower in head/neck region cutaneous melanomas with Breslow thickness ≥0.8 mm. These results give further insights for the management of cutaneous melanomas with specific adverse prognostic elements. As the majority of head/neck region cutaneous melanomas are wild type of BRAF and NRAS mutations and not suitable for targeted therapies, the discovery of new molecular targets may provide relevant opportunities for their treatment.

Ruolo delle tecniche di sequenziamento di ultima generazione nella gestione dei pazienti con carcinoma colorettale metastatico

L'utilità clinica dell’uso routinario delle tecniche di sequenziamento di nuova generazione (NGS) nei pazienti con cancro colorettale metastatico andrebbe approfondita. In questo studio, è stato valutato l'impatto di un pannello NGS da 52 geni utilizzato nella pratica clinica di routine. Abbiamo analizzato i risultati dei test molecolari multigenici in pazienti con carcinoma colorettale metastatico (mCRC) in uno studio osservazionale, retrospettivo e monocentrico su pazienti affetti da carcinoma colorettale metastatico consecutivamente testati presso un centro oncologico italiano tra giugno 2019 e dicembre 2020. Le analisi di sopravvivenza sono state effettuate con il metodo Kaplan-Meier, test log-rank e modello di Cox. Complessivamente sono stati inclusi 179 pazienti con mCRC. Il follow-up mediano è stato di 33 mesi (IQR: 28,45–NR). I quattro geni più frequentemente mutati sono stati: KRAS (48,6%), PIK3CA (22,4%), BRAF (14,5%) e APC (8,4%). È stata trovata un'associazione positiva tra la sopravvivenza globale (OS) e le mutazioni KRAS con un'alta frequenza allelica variante (VAF) [HR: 0,60 (0.36 – 0.99), P=0.047]. La mutazione BRAF era associata a OS inferiore [HR: 2,62 (1,59-4,32), P <0,001]. Il panello NGS ha consentito a otto pazienti di accedere a terapie a bersaglio molecolare non ancora registrate per il cancro colorettale. In conclusione, i pannelli NGS in mCRC sono fattibili nella pratica clinica in laboratori di riferimento per consentire un impatto inferiore sui costi e un aggiornamento regolare. La mutazione di BRAF risulta associata a una prognosi peggiore. Le mutazioni di KRAS con un’elevata variazione di frequenza allelica erano associate a una sopravvivenza globale superiore rispetto ai pazienti KRAS non mutati. Sono necessari studi più approfonditi per analizzare meglio i fattori prognostici.