Titolo della tesi: Assessing the impact of endolysosomal Two-pore channel 2 (TPC2) on human Malignant Melanoma progression
Background: Il canale a due pori (Two-pore channel 2, TPC2) è un canale ionico Ca²⁺/Na⁺ localizzato sulla membrana degli organelli intracellulari acidi, tra cui endolisosomi e melanosomi. Esso svolge un ruolo cruciale nella progressione tumorale in diversi tipi di cancro, incluso il melanoma, una delle neoplasie più aggressive e resistenti ai trattamenti, spesso caratterizzata da mutazioni nella chinasi BRAF. È stato infatti dimostrato come la deregolazione di questo canale comprometta processi tumorali chiave tra cui l’angiogenesi, la metastatizzazione e l’autofagia.
Obiettivo: Obiettivo di questo progetto è analizzare il ruolo del TPC2 nella progressione del melanoma, confrontandone il ruolo in diversi stadi della malattia (tumore primario e metastatico), al fine di determinare se possa rappresentare un potenziale bersaglio terapeutico per lo sviluppo di trattamenti personalizzati.
Disegno sperimentale e metodi: Sono state analizzate due coppie di linee cellulari di melanoma umano (IGR e WM), ciascuna derivata dallo stesso paziente ma appartenente a stadi differenti della progressione tumorale, e caratterizzate dalla presenza di una mutazione nel gene BRAF. Le linee cellulari di melanoma primario comprendevano IGR39 e WM115, mentre le corrispondenti metastatiche erano IGR37 e WM266-4.
Per la caratterizzazione dei modelli cellulari, sono stati innanzitutto confrontati i livelli basali di espressione del canale TPC2 ed è stata valutata l’espressione dei marker di transizione epitelio-mesenchimale (EMT), tra cui N-caderina, E-caderina e Vimentina. Al fine di analizzare il ruolo funzionale di TPC2, mediante inibizione farmacologica, è stato impiegato l’inibitore SG-094. Sono stati quindi valutati processi chiave implicati nella progressione tumorale, quali proliferazione, capacità migratoria, invasione e adesione al collagene di tipo I.
Infine, sono stati testati trattamenti combinati con l’inibitore di TPC2 (SG-094) e l’inibitore di BRAF (Dabrafenib) per valutare eventuali effetti sinergici sulla vitalità cellulare.
Risultati: Le linee cellulari di melanoma umano IGR e WM hanno mostrato un’espressione eterogenea dei marker di transizione epitelio-mesenchimale (EMT) e differenze significative in termini di capacità migratoria e adesione al collagene di tipo I. In particolare, le cellule derivate dal tumore primario (IGR39 e WM115) presentavano livelli di espressione di TPC2 inferiori rispetto alle cellule metastatiche (IGR37 e WM266-4).
L’inibizione farmacologica del TPC2 mediante SG-094, ha portato ad una drastica riduzione della capacità migratoria delle linee IGR e WM, nonché una diminuzione dell’adesività delle linee IGR al collagene di tipo I. Inoltre, nelle linee WM, il trattamento ha indotto un’alterazione della via endocitica dell’integrina β1, evidenziando il ruolo chiave del canale nella progressione tumorale. Il trattamento con SG-094 ha inoltre ridotto il potenziale invasivo delle cellule in un modello tridimensionale (3D). Dai risultati ottenuti si evince inoltre che, l’effetto di SG-094 potrebbe coinvolgere il fattore di trascrizione associato alla microftalmia (MITF), un regolatore chiave dei melanociti implicato in processi di metastasi, aggressività tumorale e sopravvivenza cellulare, verosimilmente attraverso un meccanismo dipendente dalla via di segnalazione delle MAPK. Infine, l’analisi del trattamento combinato SG-094 + Dabrafenib ha evidenziato una maggiore sensibilità delle cellule all’inibizione del TPC2 rispetto a quella di BRAF, suggerendo un potenziale vantaggio terapeutico derivante dal targeting di questo canale.
Conclusione: I dati ottenuti evidenziano come il TPC2 abbia un ruolo pro-tumorale nel melanoma umano BRAF mutato. L’inibizione farmacologica di questo canale riduce in modo significativo la migrazione, l’adesione e la proliferazione, processi fondamentali per la progressione tumorale. Il coinvolgimento di TPC2 nel melanoma, in particolare in relazione al fattore di trascrizione MITF, richiede ulteriori approfondimenti. Tuttavia, l’analisi dei trattamenti combinati suggerisce che il targeting di TPC2 possa offrire un’efficacia terapeutica superiore rispetto alle terapie attualmente disponibili. Nel complesso, i risultati sottolineano l’importanza del segnalamento intracellulare Ca²⁺/Na⁺ mediato da TPC2 e il potenziale di questo canale come nuovo bersaglio terapeutico per la lotta al melanoma.