Dottorato in GENETICA E BIOLOGIA MOLECOLARE

Titolo della tesi: Decoding Cancer Plasticity: Long Non-Coding RNAs and Microenvironmental Signals Driving Phenotypic Transitions in Melanoma and Prostate Cancer

La plasticità cellulare rappresenta un meccanismo fondamentale coinvolto nella progressione tumorale, nella resistenza ai trattamenti e nella riprogrammazione del destino cellulare. Oltre all'accumulo di alterazioni genetiche, le cellule tumorali possono infatti andare incontro a transizioni fenotipiche dinamiche che consentono loro di adattarsi alle pressioni del microambiente e alle terapie antitumorali. Questa tesi analizza tali processi in due diversi modelli tumorali: il melanoma e il carcinoma della prostata. La prima parte dello studio è focalizzata sul phenotype switching nel melanoma. Le analisi trascrittomiche hanno identificato due distinti stati cellulari, uno proliferativo e uno invasivo, evidenziando i long non-coding RNA (lncRNA) LINC00504 e LINC00520 come importanti componenti della rete regolatoria che governa questa transizione. Entrambi i lncRNA sono rregolati trascrizionalmente da MITF e la loro elevata espressione è associata a una peggiore sopravvivenza dei pazienti. Studi funzionali hanno dimostrato che essi agiscono come miRNA sponges, sostenendo il programma proliferativo, mentre il loro silenziamento induce una transizione verso un fenotipo maggiormente invasivo. La seconda parte della tesi affronta lo studio della plasticità cellulare nel carcinoma della prostata utilizzando la biobanca di organoidi ProMPt (Prostate Cancer Modelling Platform). I risultati hanno identificato l'Epidermal Growth Factor (EGF) come uno dei principali fattori responsabili di una resistenza indotta dalle condizioni di coltura, in grado di mascherare la dipendenza dal recettore degli androgeni (AR) nei sistemi convenzionali. Per superare questa limitazione è stato sviluppato un sistema di co-coltura tra organoidi e fibroblasti, capace di ripristinare la sensibilità alla deprivazione androgenica mantenendo al contempo la crescita a lungo termine degli organoidi. Utilizzando questa piattaforma in combinazione con l'editing genomico mediato da CRISPR, è stato dimostrato che differenti contesti genetici determinano traiettorie adattative distinte in risposta allo stress terapeutico e microambientale. In particolare, la perdita di APC ha favorito la differenziazione neuroendocrina, mentre l'inattivazione di RB1 ha promosso l'acquisizione di un fenotipo double-negative.