ETD

• GSTO1-1
• HeLa
• Topotecan

La glutatione transferasi omega 1-1 (GSTO1-1) è un membro della superfamiglia delle glutatione transferasi con attività reduttasica e tioltransferasica in grado di modulare importanti vie di segnale implicate in proliferazione e sopravvivenza cellulare. L’espressione della GSTO1-1 aumenta in numerose neoplasie parallelamente alla progressione neoplastica, ma le implicazioni di tali variazioni non sono state ancora pienamente chiarite.
Risultati ottenuti nei nostri laboratori hanno dimostrato che la GSTO1-1 modula la risposta cellulare contro i chemioterapici cisplatino e triossido di arsenico tramite meccanismi che si differenziano da quelli di detossificazione comunemente catalizzati dalle glutatione transferasi. Reazioni di glutatiolazione/deglutatiolazione di specifici fattori intracellulari o interazioni dirette sono stati chiamati in causa per giustificare la modulazione di pathways di sopravvivenza cellulare come ERK1/2 e Akt in cellule tumorali trattate.
Alcuni dati preliminari ottenuti nel nostro laboratorio hanno suggerito un possibile ruolo della GSTO1-1 nella resistenza al trattamento con il Topotecan, un farmaco antitumorale inibitore della topoisomerasi I che agisce con un meccanismo d’azione diverso da quello del cisplatino e del triossido di arsenico. Lo scopo di questa Tesi è stato quello di indagare i meccanismi molecolari regolati dalla GSTO1-1 nell’acquisizione di resistenza al trattamento con il Topotecan.
Lo studio è stato condotto su cellule HeLa stabilmente transfettate con il cDNA di GSTO1-1(HeLaGSTO1+) e cellule HeLa CRISPR/Cas9 knock-out (HeLaGSTO1-). Sono stati valutati il ciclo cellulare, i livelli di apoptosi, i livelli intracellulari di glutatione, la migrazione cellulare e l’attivazione delle MAPKs ERK1/2, Akt e JNK.
I risultati ottenuti mostrano livelli di apoptosi significativamente più bassi nella linea HeLaGSTO1+ trattata con Topotecan rispetto alla linea HeLaGSTO1-, cui corrispondono maggiori livelli di attivazione delle vie di sopravvivenza cellulare (Akt ed ERK1/2) e di inibizione della via pro-apoptotica di JNK. Il trattamento, inoltre, riduce in modo significativo sia i livelli intracellulari di glutatione ridotto che la capacità di migrazione della linea HeLaGSTO1-, suggerendo una connessione tra i livelli di espressione della GSTO1-1 ed i meccanismi implicati nella modulazione dei livelli intracellulari di glutatione e di motilità cellulare.
Questi dati sono in linea con quanto precedentemente osservato per trattamenti delle due linee cellulari con cisplatino e triossido di arsenico, due chemioterapici strutturalmente non correlati con il Topotecan, e confermano che la GSTO1-1 può svolgere un ruolo nella resistenza ai farmaci antitumorali attraverso vie di sopravvivenza che vanno oltre la specificità di substrato e le classiche reazioni di detossificazione svolte dalle glutatione transferasi. Ulteriori studi sono comunque necessari per comprendere meglio specificità ed aspetti generali di quello che potrebbe essere un meccanismo generale di sopravvivenza cellulare dipendente da GSTO1-1.