• ceramidasi acida
• melanoma

Il melanoma rappresenta il 5% di tutti i tumori cutanei, ma è responsabile del 75% dei decessi per cancro alla pelle, perché ha elevato potenziale metastatico e in molti casi è refrattario alle terapie. In linee di melanoma è stata osservata una sovra-espressione di un enzima chiave nel metabolismo degli sfingolipidi: la ceramidasi acida (AC). AC è un enzima lisosomiale che catalizza l’idrolisi di ceramidi in sfingosina e acidi grassi liberi. La sfingosina è poi fosforilata in sfingosina-1-fosfato (S1P). Le ceramidi e S1P attivano diversi, ma opposti processi cellulari: le ceramidi regolano positivamente l’apoptosi, la senescenza e l’autofagia; S1P regola la progressione del ciclo cellulare, la motilità cellulare e l’angiogenesi. Il ruolo di AC nel bilanciare i livelli di ceramidi e sfingosina è correlato alla progressione tumorale e alla resistenza chemio/radio-terapica di diversi tumori. AC è infatti considerato un importante target terapeutico e sono stati sviluppati molteplici inibitori farmacologici che hanno mostrato avere un effetto adiuvante ai trattamenti chemio/radio-terapici. In uno studio su linee di cancro alla prostata che sovra-esprimono AC è stato osservato un incremento dell’attività autofagica messo in atto come meccanismo protettivo, che contribuisce alla resistenza agli stress in queste linee tumorali. Lo scopo della mia tesi è stato quello di indagare con approcci farmacologici e molecolari sulla chemio-resistenza indotta dalla sovra-espressione di AC in linee di melanoma proliferativo e sulla possibile implicazione dell’autofagia. Nelle linee di melanoma proliferativo utilizzate abbiamo osservato l’espressione di proteine autofagiche sia in condizioni basali sia in seguito a deprivazione di nutrienti, come LC3-II, proteina marker dell’autofagia, a differenza della linea di melanoma A375 KO per AC. Questa differenza ci ha portato ad effettuare un silenziamento genico di AC utilizzando un siRNA nelle linee di melanoma proliferativo e, sorprendentemente, nella linea SK-Mel-28 è stata osservata un decremento dell’espressione di LC3-II. Abbiamo osservato nella stessa linea di melanoma, che in risposta alla condizione di deprivazione di nutrienti c’è un incremento dell’espressione genica di AC, suggerendo che questa proteina svolga un ruolo importante nella risposta allo stress in questa linea tumorale. Infatti, le linee di melanoma che sovra-esprimono AC si sono mostrate resistenti alla condizione di deprivazione di nutrienti, mentre la linea di melanoma KO per AC ha mostrato elevata mortalità, destino che è stato eluso in seguito a trasfezione transiente con plasmide-AC. Abbiamo valutato il ruolo degli inibitori di AC nella regolazione del flusso autofagico e abbiamo osservato che le cellule in presenza degli inibitori presentano una forma cellulare alterata, con alterata forma delle vescicole autofagiche. Questo dato preliminare potrebbe suggerire un possibile rallentamento del flusso autofagico in presenza degli inibitori di AC e ciò eluciderebbe sul ruolo adiuvante degli inibitori al trattamento chemioterapico. Abbiamo deciso di testare un nuovo composto terapeutico basato su ceramidi a catena lunga (C14:0) non degradabili da enzimi ceramidasi, per ovviare alla sovra-espressione di AC e valutare gli effetti dell’accumulo di ceramidi come possibile terapia adiuvante nel melanoma proliferativo. Le ceramidi a catena lunga C14:0 non degradabili si sono rilevate tollerabili anche ad alte concentrazioni nelle linee di melanoma utilizzate mentre, in associazione ad un chemioterapico verso il quale le linee utilizzate sono resistenti, la Doxorubicina, hanno dimostrato avere un forte effetto adiuvante nella linea di melanoma SK-Mel-28, ma non nella linea MeWo. In seguito al trattamento con ceramidi C14:0 è stato osservato l’attivazione del pathway apoptotico e l’incremento dell’espressione genica di BNIP3, gene pro-apoptotico. Questo lavoro pone le basi per valutare i meccanismi molecolari alla base dell’azione degli inibitori di AC, ancora poco noti e poco utilizzati. Successivi esperimenti porteranno a chiarire se sia l’autofagia il meccanismo che contribuisce alla resistenza in queste linee di melanoma e, ciò potrebbe portare alla migliore caratterizzazione per un approccio più specifico alle terapie e allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche verso i melanomi maligni.