Azienda Ospedaliera Nazionale
SS. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo
Alessandria
Via Venezia, 16 – 15121 ALESSANDRIA
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Il blocco dell’acquaporina 1 inibisce la proliferazione, la mobilità ed il potenziale
metastatico del mesotelioma in vitro, ma non nei modelli in vivo.
Klebe S, Griggs K, Cheng Y, Driml J, Henderson DW, Reid G. “Blockade of aquaporin 1 inhibits proliferation,
motility, and metastatic potential of mesothelioma in vitro but not in an in vivo model”. Dis Markers.
2015;2015:286719. doi: 10.1155/2015/286719.
Il mesotelioma maligno (MM) è un tumore aggressivo delle membrane sierose; considerato un
tempo un tumore raro, la sua incidenza nei Paesi industrializzati è prevista aumentare tra il 2015
ed il 2020.
Alla luce delle limitazioni per quanto riguarda i trattamenti terapeutici, sono richiesti
urgentemente nuovi approcci e nuovi target d’azione.
Le acquaporine (AQPs), una famiglia di 13 proteine-canale dell’acqua, rappresentano un target
potenziale per la terapia antitumorale. Queste infatti regolano i normali processi di trasporto
dell’acqua e sono coinvolte nella proliferazione e nella percezione del dolore, ma nel cancro
l’espressione di AQP ha un ruolo nella crescita e nel potenziale metastatico di vari tumori, incluso
l’adenocarcinoma polmonare.
AQP1 è stata anche riscontrata nel mesotelio della pleura e del peritoneo dove ha un ruolo nel
trasporto delle molecole di acqua attraverso le cellule mesoteliali. Questo gruppo di ricerca ha
precedentemente dimostrato la localizzazione di AQP1 nella porzione apicale delle cellule, tramite
microscopia elettronica.
Il blocco dell’espressione di AQP1 potrebbe quindi rappresentare un target d’interesse per nuovi
approcci terapeutici.
E’ stato suggerito come la modulazione delle cellule tumorali, sia con specifici inibitori/bloccanti di
AQP che attraverso la modulazione indiretta dei fattori di crescita strettamente associati, possa
costituire una futura strategia terapeutica per alcuni tumori. Attualmente però c’è ancora una
conoscenza troppo scarsa riguardo le funzioni di AQP1 nel mesotelioma maligno.
Il mesotelioma tipicamente cresce attraverso una diffusione lungo la superficie della pleura, dove
forma noduli; AQP1 facilita il movimento sia delle cellule endoteliali che delle cellule tumorali.
L’inibizione di questo tipo di mobilità cellulare può aumentare la sopravvivenza del paziente.
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In questo studio sono stati indagati gli effetti del blocco di AQP1 sulle cellule tumorali in vitro ed in
vivo (attraverso l’utilizzo di un modello di topo nudo).
Le cellule di MM sono state ottenute dalle effusioni pleuriche dei pazienti; alti livelli di espressione
di AQP1 sono stati associati ad alti tassi di proliferazione cellulare. Per determinare se AQP1 giochi
un ruolo funzionale nella proliferazione delle cellule, linee cellulari di MM (H226) sono state
coltivate in presenza di terreno di controllo o con bloccante di AQP1 (AqB050). E’ stato osservato
un decremento dose-dipendente dell’attività proliferativa delle cellule incubate con AqB050 per
un’ora e, alla concentrazione di 80 μM, si è osservato un decremento statisticamente significativo
dell’attività proliferativa.
Attraverso l’utilizzo del test “scratch assay” è stato osservato come il blocco dell’AQP1 faccia
diminuire la mobilità delle cellule di MM; la capacità delle cellule di migrare fino a ricoprire il
graffio è diminuita in tutti i campioni esposti all’AqB050 in modo dose-dipendente.
Uno studio pilota con topi nudi con xenograft di MM è stato effettuato per valutare il potenziale
terapeutico di AqB050 in vivo e per determinare il dosaggio da applicare negli studi futuri. Sono
state testate due dosi (20 μM e 80 μM); non ci sono state differenze significative sulle dimensioni
del tumore dopo 6 giorni. Un secondo studio pilota è stato condotto sullo stesso animale modello:
dopo 15 giorni dal trattamento non si sono osservati significativi effetti sulla crescita tumorale tra i
trattati ed i non trattati.
In questo studio è stato dimostrato per la prima volta come l’incremento dell’espressione di AQP1
sia correlato all’aumento della proliferazione cellulare nelle cellule di MM.
Nonostante gli esperimenti in vitro abbiano dato risultati promettenti, i test in vivo non ha
mostrato un effetto significativo.
E’ stato dimostrato anche come il blocco in vitro riduca il movimento delle cellule, come verificato
con lo scratch assay; di conseguenza si è evidenziato come AQP1 promuova la migrazione cellulare
nel MM (dato già osservato per il melanoma ed il tumore della mammella).
Il fatto che in vivo non si siano osservati effetti significativi può essere dovuto a numerose cause:
può essere che il modello di xenograft subcutaneo per alcuni aspetti non sia rappresentativo della
crescita del MM, oppure la molecola somministrata può aver interagito con le proteine del sangue,
limitandone la biodisponibilità. Tra gli altri fattori, possono essere inclusi la modalità di
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somministrazione del farmaco (locale/sistemica), la dose e la frequenza della somministrazione.
Inoltre l’emivita della molecola AqB050 non è stata caratterizzata ed è possibile che la
concentrazione locale del farmaco non raggiunga i livelli terapeutici sufficienti. Infine occorre
tener conto anche della presenza di componenti del sangue e dell’endotelio vascolare che
esprimono AQP1.
In conclusione, AQP1 ha un ruolo funzionale nella proliferazione e nelle mobilità del MM; è
possibile diminuire il tasso di crescita e di mobilità in vitro, attraverso l’uso di specifici bloccanti di
AQP1, ma per quanto concerne l’applicabilità in vivo, occorrono ulteriori studi per poter valutare il
potenziale terapeutico del blocco di AQP1 per il MM.
SCRATCH ASSAY:
test che si effettua graffiando la superficie di una coltura
cellulare confluente, utilizzando per esempio l’ago di una
siringa. Il processo di migrazione delle cellule, fino al
momento in cui viene richiuso il graffio causato, viene
quantificato tramite analisi al microscopio ottico.
TOPO NUDO:
il topo nudo è un modello sperimentale immunodeficiente, a
causa della mancanza o del blocco funzionale del timo dovuta
a mutazioni genetiche; viene spesso utilizzato nel campo della
ricerca oncologica in quanto non rigetta i tumori umani (e di
altre specie).
