Ricerca: Decifrare il ruolo delle CDKs associate alla trascrizione nel rabdomiosarcoma, un sarcoma pediatrico dei tessuti molli
Titolo del progetto: "Decifrare il ruolo delle CDKs associate alla trascrizione nel rabdomiosarcoma, un sarcoma pediatrico dei tessuti molli"
Background: Il rabdomiosarcoma pediatrico (RMS) è un sarcoma aggressivo dei tessuti molli di origine miogenica che rappresenta circa l'8% di tutti i tumori pediatrici. Nonostante una terapia multimodale intensiva per i pazienti con RMS metastatico e recidivante, la sopravvivenza complessiva a 5 anni rimane inferiore al 30% a causa dell'emergere di resistenza ai trattamenti convenzionali. A differenza dei tumori negli adulti, le neoplasie pediatriche presentano un basso carico mutazionale, con deregolazioni epigenetiche che svolgono un ruolo chiave. Pertanto, il nostro progetto si concentra sulla dissezione di un sottogruppo di chinasi ciclina-dipendenti (CDK) associate alla trascrizione che supporta la trascrizione dei geni di risposta al danno al DNA (DDR) attraverso la fosforilazione della RNA Pol II nella Serina2.
Obiettivi: Gli obiettivi principali di questo progetto sono (i) chiarire se queste CDKs possano rappresentare una vulnerabilità sfruttabile nel RMS e (ii) se la loro inibizione renda il RMS più sensibile agli agenti danneggianti il DNA.
Piano sperimentale: Compito 1) Definire il ruolo delle CDKs identificate, sia nella regolazione della risposta al danno al DNA che nella regolazione della sopravvivenza cellulare nel RMS. A tal fine, saranno condotte in vitro l'inibizione farmacologica e genetica delle CDKs su linee cellulari rappresentative di RMS ad alto rischio, e saranno svolti test funzionali (crescita cellulare, apoptosi, differenziazione, staminalità) e profilatura globale dell'espressione genica (RNA-seq) e dell'organizzazione degli enhancer (H3K27ac ChIP-seq). La fosfoproteomica (RPPA) identificherà le proteine fosforilate da CDK12. I bersagli modulati da CDK12 e coinvolti nella tumorigenicità del RMS saranno confermati mediante approcci genetici come il silenziamento genico o la sovraespressione. La validazione in vivo sarà effettuata misurando la crescita delle cellule di RMS prive di CDK inoculate in topi immunodeficienti. Compito 2) Investigare se l'inibizione delle CDKs trascrizionali renda le cellule di RMS più sensibili alla radioterapia. Gli effetti dell'irradiazione in combinazione con l'inibizione o la deplezione delle CDKs saranno studiati in vitro mediante saggi clonogenici, apoptosi e rilevamento del danno al DNA insieme alla misura dell'espressione dei geni del DDR e dei geni chiave nel RMS. Testeremo anche xenotrapianti derivati da pazienti (PDX), verificando gli effetti dell'inibizione o deplezione delle CDK in combinazione con l'irradiazione. I risultati saranno validati in modelli preclinici di topi immunocompromessi inoculati con cellule di RMS e trattati con inibitori delle CDK e/o irradiazione per misurare la crescita del tumore.
Risultati attesi: I risultati di questa proposta contribuiranno a far luce sul ruolo delle CDKs trascrizionali sulla sopravvivenza, crescita, differenziazione e staminalità delle cellule di RMS. Potrebbero anche identificare future terapie combinatorie che favoriscono la risposta alla radioterapia per RMS ad alto rischio. Inoltre, la disamina delle funzioni delle CDKs trascrizionali fornirà nuovi spunti su meccanismi trascrizionali oncogenici che governano il RMS.