Analisi proteomica dell`effetto citotossico dei composti dell`oro Aul12

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Analisi proteomica dell’effetto citotossico dei composti dell’oro Aul12, Au2phen
e AubipyC in cellule di carcinoma ovarico umano A2780.
Studi recenti hanno messo in evidenza la capacità citotossica e antitumorale di diversi complessi
metallici. Nel corso degli ultimi 25 anni alcuni complessi del platino(II), come cisplatino e
carboplatino, hanno trovato ampia applicazione nei trattamenti clinici oncologici (1). Infatti questi
composti sono presenti in circa il 50% degli attuali protocolli chemioterapici antitumorali. Anche
complessi di diversi altri metalli , per esempio composti del rutenio, oro e stagno, hanno mostrato di
possedere attività citotossica e effetti antitumorali, spesso dovuto a meccanismi dipendenti dal
DNA. Alcuni di questi sono già inseriti in studi clinici (2). Nonostante il loro ruolo centrale nel
trattamento chemioterapico del cancro, i composti del platino presentano alcuni inconvenienti gravi
come uno spettro relativamente limitato di attività antitumorale, una rilevante tossicità sistemica e
un’induzione frequente di resistenza ai farmaci. Questi inconvenienti portano spesso al fallimento
dei trattamenti terapeutici a base di platino. Inoltre, va ricordato che è molto difficile ottenere nuovi
farmaci contenti platino che presentino meccanismi d’azione diversi rispetto a quelli già utilizzati in
clinica. Nonostante la sintesi di diverse migliaia di molecole contenenti platino negli ultimi 30 anni,
solo alcune di queste sono state inserite nella sperimentazioni clinica. Tuttavia, anche in quei casi, i
meccanismi di azione sono risultati molto simili a quelli del carboplatino e cisplatino. Nel corso
degli ultimi 20 anni, queste osservazioni hanno portato ad un rinnovato interesse per lo studio dei
complessi di metallici diversi dal platino, con lo scopo di ottenere efficaci farmaci antitumorali. I
complessi metallici non a base di platino sono particolarmente attraenti in considerazione della
frequente presenza di meccanismi di azione profondamente diversi da quelli di farmaci contenenti
platino. In particolare le proprietà chimiche peculiari dei vari centri metallici diversi da Pt (ad
esempio Ti, Pd, Ru, Au, ecc) e i loro effetti citotossici potrebbero essere impiegati per il trattamento
del cancro. Alcuni gruppi di ricerca hanno focalizzato la loro attenzione su composti a base di oro.
Un gruppo di ricerca inglese ha per primo decritto le proprietà antitumorali di nuovi complessi
dell’oro(III) (4). In seguito, il gruppo del Prof. Chi Ming Che, a Hong Kong, ha poi dimostrato che
complesso oro(III) di porfirina possiede proprietà proapoptotiche e antiproliferative. Il gruppo di
Price e Berners McKeage, ha evidenziato le proprietà antitumorali di alcuni complessi dell’oro(I) e
la loro azione a livello del mitocondrio. Alcuni gruppi di ricerca italiani hanno svolto un ruolo
primario in questo processo generale di "riscoperta" dei complessi dell’oro come possibili agenti
antitumorali. Gruppi dislocati sia a Firenze e Sassari hanno sintetizzato e testato una serie di
complessi oro(III) che presentano stabilità apprezzabile in condizioni fisiologiche e proprietà
citotossiche in vitro. Inoltre il gruppo guidato da Dolores Fregona ha dimostrato che i complessi
dell’oro leganti ditiocarbammato presentano proprietà antitumorali molto promettenti. (5-7). Lo
stato dell'arte della ricerca sui farmaci antitumorali contenenti oro è stato riportato in una recente
revisione (8). Poiché i meccanismi di azione dei composti citotossici dell’oro sono ancora poco
conosciuti, il presente progetto ha come scopo la caratterizzazione dei meccanismi citotossici di sei
rappresentativi complessi dell’oro per i quali è già stata dimostrata la capacità antiproliferativa.
Questo obiettivo viene perseguito attraverso l'attuazione di un valido approccio proteomico
supportato da ulteriori metodologie cellulari. Gli studi di tipo proteomico applicati a questi
composti sono ancora pochi ma i dati fino ad ora ottenuti sono molto interessanti (9). In particolare,
nel presente progetto il potenziale antiproliferativo dei composti dell'oro da noi selezionatiti, quali
Aul12, Au2phen e AubipyC, sarà valutato sulla linea cellulare umana di carcinoma ovarico A2780.
La valutazione sarà fatta sia sulla linea cellulare sensibile (A2780 /S) che su quella resistente al
cisplatino (A2780 /R). Una volta stabilita la concentrazione citotossica per ciascun composto, le
due linee cellulari saranno opportunamente trattate. Per ciascun composto saranno effettuati tre
esperimenti indipendenti. Dopo il relativo trattamento, i lisati cellulari saranno separati mediante
elettroforesi bidimensionali. Le immagini relative ai gel bidimensionali delle cellule trattate e delle
cellule di controllo (non trattate) saranno analizzate mediante il software Progenesis SameSpot al
fine di individuare le proteine differenzialmente espresse. In particolare, per ciascun composto
saranno effettuate 3 diverse analisi: 1) le cellule A2780/S trattate con i vari composti rispetto alle
cellule di controllo; 2) le cellule A2780/R trattate rispetto ai controllo; 3) confronto tra cellule
a2780/S trattate e A2780/R trattate. L’identificazione di tali proteine sarà ottenuta mediante
spettrometria di massa. I dati ottenuti dalla spettrometria di massa saranno analizzati mediante
opportuni software di analisi delle vie di segnalazione cellulari e delle interazioni proteiche. Questo
ci permetterà di fornire un’interpretazione accurata dei nostri risultati e possibilmente ci consentirà
di proporre un modello del meccanismo d’azione dei composti dell’oro Aul12, Au2phen e AubipyC
sia in cellule sensibili che resistenti al cisplatino,
Bibliografia
1- D. Wang and S.J. Lippard, Nature Reviews Drug Discovery, 2005. 4, 307-320.
2-S.H. van Rijt, PJ Sadler. Drug Discov Today. 2009. Dec;14(23-24):1089-97.
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Howe, L.R. Kelland, J. Med. Chem. 39, 1995 5208–5214.
5-C. Marzano, D. Fregona, F. Baccichetti, A. Trevisan, L. Giovagnini, F. Bordin, Chem. Biol.
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6-C. Marzano, A. Trevisan, L. Giovagnini, D. Fregona, Toxicol. In Vitro, 2002, 16, 43-49.
7-A. Trevisan, C. Marzano, P. Cristofori, M. Borella Venturini, L. Giovagnini and D.Fregona
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8- S. Nobili, Mini E, Landini I, Gabbiani C, Casini A, Messori L. Med. Res. Rev. 2010.
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9- F. Magherini, Modesti A, Bini L, Puglia M, Landini I, Nobili S, Mini E, Cinellu MA, Gabbiani
C, Messori L.J Biol Inorg Chem. 2010 May;15(4):573-82)
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