Thesis title: Nuove strategie farmacologiche per il trattamento dei tumori ipofisari: studi in vitro di nuovi agonisti per i recettori di dopamina e somatostatina
I tumori neuroendocrini ipofisari (PitNET) rappresentano il 10-25% delle neoplasie intracraniche e possono essere classificati in PitNET clinicamente non funzionanti e PitNET secernenti ormoni. I PitNET possono causare deficit del campo visivo e manifestazioni neurologiche dovute agli effetti di massa e/o sindromi endocrine con segni e sintomi specifici. Sebbene generalmente benigni, mostrano spesso un'invasività locale e una resistenza alla terapia farmacologica. I ligandi del recettore della somatostatina (SRL, somatostatin receptor ligand) e gli agonisti del recettore della dopamina di tipo 2 (DRD2) sono attualmente terapie approvate per il trattamento farmacologico dei PitNET. Per quanto riguarda il DRD2, i meccanismi molecolari che spiegano la variabile efficacia di questa tipologia di agonisti non sono ancora del tutto chiari. Oltre al pathway canonico di trasduzione del segnale mediato dall'accoppiamento del DRD2 con le proteine G inibitorie (Gi), anche il pathway mediato dalla β-arrestina 2 contribuisce agli effetti antimitotici del DRD2 sia nei PitNET secernenti prolattina (PRL) che nei PitNET non secernenti (NF, non functioning). Una strategia farmacologica promettente consiste nell'uso di agonisti selettivi del DRD2, capaci di attivare uno solo di questi due percorsi. Allo stesso tempo, i ligandi dei recettori della somatostatina con alta affinità per i recettori SSTR2 e SSTR5 mostrano scarsa efficacia nei NF-PitNET, i quali presentano elevata espressione di SSTR3. Un possibile approccio terapeutico potrebbe essere rappresentato dall’utilizzo di ITF2984, un ligando pan-SSTR con forte affinità per SSTR3, in grado di attivare questo recettore e di svolgere attività antitumorale nel modello di ratto MENX.
Scopo: Questa tesi è incentrata sullo studio di nuovi agonisti per i recettori di dopamina e somatostatina con i seguenti obiettivi: 1) confrontare gli effetti di due ligandi selettivi del DRD2, i quali attivano in maniera esclusiva il pathway delle proteine G (MLS1547) o della β-arrestina 2 (UNC9994), con l'agonista non selettivo cabergolina, nella linea cellulare di ratto MMQ e nelle cellule di PRL-PitNET e NF-PitNET; 2) valutare gli effetti antiproliferativi e proapoptotici dati dal ligando di SSTR3 ITF2984 su colture primarie di NF-PitNET e di analizzarne il profilo di espressione dei recettori della somatostatina.
Risultati: 1) Nella linea cellulare prolattina-secernente MMQ, UNC9994 è stato in grado di ridurre la proliferazione cellulare in modo più efficace rispetto alla cabergolina (-40,2 ± 20,4% vs. -21 ± 10,9%, p < 0,05), mentre l'agonista selettivo per le proteine G ha indotto solo una lieve riduzione. Il silenziamento della β-arrestina 2, ma non il trattamento con tossina della pertosse, ha annullato gli effetti antiproliferativi di UNC9994 e cabergolina. In una coltura primaria di PRL-PitNET resistente alla cabergolina, UNC9994 ha inibito la proliferazione cellulare e la secrezione di PRL. Al contrario, nelle colture primarie di NF-PitNET (n = 23), gli agonisti selettivi non hanno mostrato effetti antiproliferativi superiori alla cabergolina. In sintesi, l'attivazione preferenziale del pathway mediato dalla β-arrestina 2 da parte di UNC9994 potenzia gli effetti antiproliferativi mediati dal DRD2 nei PRL-PitNET, suggerendo un nuovo approccio terapeutico per tumori resistenti o scarsamente responsivi. 2) Abbiamo trattato 23 colture primarie di NF-PitNET con ITF2984 e, in alcuni casi, con octreotide, pasireotide (SRL con alta affinità rispettivamente per SSTR2 e SSTR5) o cabergolina (agonista DRD2), misurando sia la proliferazione cellulare che l'apoptosi. L'espressione di SSTR3, SSTR2 e SSTR5 nei tessuti tumorali è stata valutata tramite qRT-PCR e Western blot. I risultati hanno mostrato che ITF2984 riduceva la proliferazione cellulare (-40,8 (17,08)%, p < 0,001 rispetto al basale, n = 19 NF-PitNET) e incrementava l'apoptosi (+41,4 (22,1)%, p < 0,001 rispetto al basale, n = 17 NF-PitNET) in tutti i tumori analizzati, mentre gli altri farmaci risultavano efficaci solo in una parte dei casi. Nel nostro modello, i livelli di espressione di SSTR3 non erano correlati agli effetti antiproliferativi o proapoptotici di ITF2984. In conclusione, i nostri risultati suggeriscono un potenziale impiego di ITF2984 come trattamento farmacologico per i NF-PitNET.