• long non coding RNA
• cancro del colon-retto
• NORAD

Il cancro del colon-retto (CRC) è la più comune neoplasia del tratto gastroenterico. A livello mondiale, è il terzo tumore più diagnosticato ed è la seconda causa più comune di morte per cancro. Pertanto, il peso sociale ed economico a livello mondiale è enorme. Le cause sono sconosciute, ma diversi sono i fattori di rischio individuati. È ormai noto che il processo di cancerogenesi del CRC è un processo multistep: dal normale epitelio della mucosa intestinale si passa progressivamente all’adenoma benigno e infine all’adenocarcinoma, che poi va incontro a metastatizzazione. La conoscenza dei meccanismi molecolari che sono alla base del suo sviluppo e della sua progressione è fondamentale. Diversi studi hanno dimostrato come un numero rilevante di lncRNA sia associato al cancro del colon-retto e hanno messo in evidenza che l’espressione aberrante di long non coding RNA (lncRNA) sia presente in tutte le fasi del processo di cancerogenesi, esplicando quindi un ruolo fondamentale nella patogenesi del CRC. Pertanto, è sempre più evidente che possano avere un’applicazione clinica, ai fini dello screening di suscettibilità, della diagnosi, della prognosi e della terapia.
L’oggetto della presente tesi prende in analisi il ruolo del long non coding RNA NORAD (Non coding RNA Activated by DNA Damage) nello sviluppo del CRC, un lncRNA di recente scoperta. Sulla base di recenti studi che hanno ipotizzato un ruolo del lncRNA NORAD sia nella progressione del CRC che nella stabilità genomica, nello svolgimento della presente tesi è stata esaminata l’espressione del lncRNA NORAD utilizzando due tecniche diverse per l’analisi del trascrittoma (l’Human transcriptome array e l’RNA-sequencing) in diversi sottotipi molecolari di CRC e in CRC caratterizzati da diversi livelli di instabilità cromosomica. L’espressione del lncRNA NORAD è stata valutata in correlazione all’espressione di trascritti associati alla proliferazione cellulare (CCND1 e PCNA) e in analogia a quanto proposto da Zhang et al. (2018), anche all’espressione del trascritto primario del mir-202-5p. In aggiunta, sono state valutate eventuali differenze di espressione del lncRNA NORAD associate ai vari stadi del CRC, all’età alla diagnosi e alla localizzazione del tumore primario. Lo studio con i microarray ha interessato: 33 campioni tumorali e 26 mucose normali, prelevati da 32 pazienti sottoposti a resezione di CRC invasivo primario presso il "Centro Clinico Diagnostico G.B. Morgagni” di Catania (Italia). Tali campioni sono stati testati per l’instabilità dei microsatelliti e valutati mediante analisi citogenomica ad alta risoluzione (SNP array) ed analisi trascrittomica (Human Transcriptome Array). Lo studio con l’RNA sequencing ha riguardato 434 campioni tumorali di CRC, provenienti da pazienti inclusi nel progetto COAD (Colon Adenocarcinoma) del TCGA (The Cancer Genome Atlas) e 41 mucose normali comprese nello stesso progetto. Le informazioni cliniche, i dati relativi al grado di instabilità dei microsatelliti, l’Aneuploidy score, il numero di copie geniche e il profilo trascrittomico RNA-Seq sono stati scaricati dal Genomic Data Commons (GDC) Data Portal (NIH, National Cancer Institute, https://portal.gdc.cancer.gov/). Dai risultati si evince che il lncRNA NORAD è iperespresso nel CRC, e la sua espressione è direttamente correlata all’espressione di marker di proliferazione cellulare (CCDNA1 e PCNA) ed inversamente correlata al pri-mir-202. L’iperespressione del lncRNA NORAD è associata in maniera significativa all’aumento del numero di copie del braccio lungo del cromosoma 20, dov’è localizzato il NORAD. Il lncRNA NORAD è quindi sensibile al “gene dosage effect”, in quanto l’aumento del numero di copie geniche del cromosoma 20q determina un incremento del trascritto. È emersa anche un’associazione tra alti livelli del lncRNA NORAD e l’instabilità cromosomica. Dividendo i tumori del colon-retto sulla base del grado di instabilità dei microsatelliti e del numero di aberrazioni cromosomiche, è stato osservato un significativo aumento del lncRNA NORAD nei tumori con elevata aneuploidia. È emersa, inoltre, una correlazione positiva tra l’Aneuploidy score e i livelli di espressione del trascritto NORAD. Non sono risultate differenze significative dei livelli di espressione del lncRNA NORAD nei 4 stadi del cancro del colon-retto, facendo quindi presupporre un ruolo del lncRNA NORAD già nelle fasi precoci della cancerogenesi tumorale. Non sono risultate differenze significative nei livelli di espressione del lncRNA NORAD in relazione all’età alla diagnosi (<50 anni, ≥50 anni), mentre è emersa una differenza significativa dei livelli di espressione del lncRNA NORAD a seconda della localizzazione del tumore primario. In particolare, è stato riscontrato un valore medio del lncRNA NORAD significativamente più basso nei tumori del cieco e colon ascendente rispetto ai tumori del sigma, che risulta in accordo con la presenza di tumori con un valore medio significativamente più basso di Aneuploidy score rilevato nel colon destro. In conclusione, la nostra indagine evidenzia che il lncRNA NORAD rappresenta un promettente bersaglio terapeutico per terapie basate sul silenziamento molecolare. Ulteriori studi sono necessari per valutare un suo possibile utilizzo a livello clinico.