Phd in ANGIO-CARDIO-THORACIC PATHOPHYSIOLOGY AND IMAGING

Thesis title: Caratterizzazione dei meccanismi molecolari responsabili del fenotipo radioresistente nei rabdomiosarcomi.

Il rabdomiosarcoma (RMS) è il sarcoma dei tessuti molli più comune nell'infanzia. Due sono gli istotipi principali che caratterizzano l'RMS: quello alveolare (ARMS), di grado più alto e quello embrionale (ERMS), il più frequente. Essi esprimono rispettivamente le proteine di fusione pro-oncogeniche PAX3 / FOXO1 (pro-oncogenic fusion proteins encoding paired box protein 3/encoding forkhead box protein O1) o multiple aberrazioni cromosomiche numeriche e mutazioni che spesso coinvolgono RAS (Rat Sarcoma). Tuttavia, indipendentemente dal background genetico, i meccanismi molecolari responsabili dello sviluppo, della progressione e della resistenza alle terapie del RMS convergono comunemente sull'attivazione aberrante di percorsi specifici, compresi quelli coinvolti nella riparazione del DNA danneggiato. L'attuale standard di cura per il RMS precoce e localmente avanzato include la resezione chirurgica combinata alla chemioterapia (CHT) e / o alla radioterapia (RT). La RT è fondamentale per il controllo locale di malattia sia a livello del primitivo che delle sedi metastatiche, prevenendo in entrambi i casi la progressione di malattia in-field (nel campo di trattamento). Tuttavia, il trattamento spesso fallisce con conseguente progressione della malattia. La RT, utilizzando le radiazioni ionizzanti (IR), uccide le cellule tumorali direttamente, inducendo rotture nel doppio filamento del DNA (DSB) e indirettamente, promuovendo la morte cellulare immunogenica (ICD) che prevede il reclutamento del sistema immunitario ospite indotto preferenzialmente dal rilascio di diversi mediatori, comprese le citochine. Tuttavia, le cellule tumorali possono sfuggire in modo efficiente alla morte cellulare indotta dalla RT attraverso diversi meccanismi, che coinvolgono la resistenza all'apoptosi, l’elevata capacità di riparazione del DNA, le capacità antiossidanti e i meccanismi di ICD escape. In particolare, è stato dimostrato che la radioresistenza è più elevata nelle cellule staminali tumorali (CSCs), note per essere la forza trainante fondamentale del cancro e il vero bersaglio di qualsiasi approccio terapeutico antitumorale. Diversi studi hanno identificato i meccanismi molecolari implicati nella radioresistenza. Tuttavia, la maggior parte sono stati eseguiti utilizzando cellule tumorali con diverso grado di radioresistenza, background genetico e origini. D'altra parte invece, come recentemente suggerito, dovrebbero essere preferiti sistemi in grado di confrontare cellule radioresistenti e sensibili con modelli cellulari isogenici di malattia. In questo studio, presentiamo nuove linee di cellule tumorali di RMS clinicamente radioresistenti (RMS-RR), ottenute irradiando cellule ERMS RD e ARMS RH30 utilizzando schemi di RT ipofrazionata simili a quelli utilizzati nella pratica clinica. La caratterizzazione radiobiologica di queste linee cellulari, confrontata con il loro background isogenico, potrebbe fornire una serie di preziose informazioni che potrebbero tradursi potenzialmente in significative applicazioni cliniche al fine di migliorare l'efficienza terapeutica della RT da sola e in combinazione con le target-therapies e l’immunoterapia.