Introduzione Il carcinoma prostatico è la neoplasia diagnosticata più

Il ruolo del gene ETV4 nello sviluppo e la progressione del carcinoma prostatico
Responsabile: Dr.ssa Lisa Giovannelli
Introduzione
Il carcinoma prostatico è la neoplasia diagnosticata più frequentemente in Europa e negli Stati Uniti
[1]. Nonostante solo una piccola percentuale di casi sia mortale, il carcinoma prostatico rappresenta
la seconda causa di morte nella popolazione maschile [1]. L’eziologia della malattia resta oscura e,
ancora più importante, restano oscuri quali fattori determinino e predicano il vario comportamento
clinico. Recentemente, Chinnaiyan e collaboratori hanno scoperto che le traslocazioni
cromosomiche, una volta ritenute peculiari di neoplasie ematologiche e sarcomi, potevano essere
presenti in una neoplasia epiteliale: il carcinoma prostatico [2]. Questi autori hanno trovato che
nella maggioranza dei casi di carcinoma prostatico sono presenti traslocazioni cromosomiche che
producono la fusione del promotore di un gene, TMPRSS2, regolato dagli androgeni con la regione
codificante di alcuni fattori di trascrizione della famiglia ETS. Da questa fusione deriva l’overespressione, androgeno dipendente, dei fattori di trascrizione ETS nel tessuto prostatico. In circa il
70% dei casi il gene ETS coinvolto è ERG, mentre in alcuni casi sono coinvolti i geni ETV1,
ETV4, e ETV5 [3]. Poiché queste traslocazioni sono ricorrenti, è ragionevole ipotizzare che l’overespressione delle proteine ETS svolga un ruolo patogenetico nel carcinoma prostatico [3].
Recentemente, sono state riportate evidenze che indicano un ruolo patogenetico diretto per l’overespressione di ERG [4-5] e per quella di ETV1 [6]. L’over-espressione di ETV4 che stata
documentata in una parte dei casi carcinoma prostatico: in alcuni casi essa è associata a
traslocazioni che giustappongono il gene ETV4 al promotore di geni altamente espressi nel tessuto
prostatico (TMPRSS2, KLK2, DDX5, CANT1) [7-8] e in altri non è associata a nessuna
traslocazione [9]. Le linee cellulari di carcinoma prostatiche umane rappresentano un ben definito
modello di studio: l’espressione di ETV4 non è rilevabile in alcune linee (LnCap e V-Cap) mentre il
suo livello è molto elevato in altre (PC3 e Du145) [10]. Usando come modelli le linee cellulari PC3
e Du145, è stato dimostrato che il silenziamento di ETV4 inibisce alcune dei fenotipi neoplastici (la
velocità di crescita, la capacità di crescere indipendentemente dal substrato, la capacità di crescere
in un modello di xeno-trapianto) di queste linee [10, 11]. Nel loro complesso questi risultati
rafforzano fortemente l’ipotesi che l’over-espressione di ETV4 contribuisce direttamente a definire
il fenotipo del carcinoma prostatico.
Descrizione della ricerca
Lo scopo di questo progetto di ricerca è di testare in vivo il ruolo di ETV4 nella trasformazione
neoplastica studiandone l’over-espressione nel tessuto prostatico normale in un appropriato modello
di topo transgenico. Quindi verrà generato un topo in cui sia presente l’over-espressione di ETV4,
solo e specificatamente nel tessuto prostatico. Per fare ciò il cDNA di ETV4 sarà clonato nel vettore
PPB2AR, in cui l’espressione è controllata dal promotore modificato del gene probasin di ratto,
promotore che è capace di generare alti livelli di espressione esclusivamente nel tessuto prostatico e
sotto il controllo degli androgeni [12]. Tale vettore sarà utilizzato per generare topi transgenici in
collaborazione con la “facility” per i modelli animali LIGEMA (Firenze). I topi transgenici saranno
selezionati in base alla loro effettiva capacità di over-esprimere ETV4 nel tessuto prostatico.
L’istologia della prostata di questi topi transgenici sarà studiata a vari tempi per verificare se ci sia
un aumento, rispetto ai topi wild-type, della frequenza d’insorgenza di lesioni pre-neoplastiche
(PIN) e/o neoplastiche (carcinoma prostatico). Le lesioni prostatiche eventualmente osservate (e i
tessuti normali) di questi topi transgenici saranno studiate dal punto di vista dell’espressioni di geni
possibili target di ETV4.
I topi transgenici over-esprimenti ETV4 saranno inoltre il punto di partenza per un’analisi genetica
intesa a studiare non solo l’insorgenza, ma la variabilità clinica del carcinoma della prostata. Allo
scopo, questi topi saranno incrociati con topi portatori di altre lesioni genetiche note per essere
coinvolte nel cancro prostatico come, per esempio, mutazioni di p53. La perdita o le mutazioni di
p53 sono eventi genetici rari nel carcinoma prostatico primario ma frequentemente documentati
nella progressione del carcinoma prostatico[13]. Ci si aspetta che la progenie dell’incrocio tra i topi
over-esprimenti ETV4 nella prostata con quelli mutati in p53 (p53+/-) presenti un fenotipo clinico
e/o istopatologico più grave di quello di ambedue le linee parentali. Si studierà, quindi, in modo
comparativo: (1) l’età di insorgenza delle lesioni pre-neoplastiche; (2) i tempi della progressione in
carcinoma prostatico conclamato; (3) il decorso dell’eventuale metastatizzazione; (4) l’istopatologia
delle lesioni (pre-neoplastiche e neoplastiche).
I risultati di questo progetto chiariranno il ruolo svolto dal gene ETV4 nella patogenesi del
carcinoma della prostata ed indicheranno se, e di quali, fenotipi biologici e clinici, esso è
direttamente od indirettamente responsabile. Lo studio del modello transgenico permetterà di
definire come l’interazione tra ETV4 ed altre lesioni genetiche contribuisca al variegato quadro
della patologia neoplastica prostatica. Infine, tali modelli murini potranno essere utili per testare
gli effetti preventivi e/o curativi di nuovi approcci terapeutici.
Referenze
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F.to Dr.ssa Lisa Giovannelli