• CA IX Inhibitors

Nei Paesi occidentali il cancro del colon-retto rappresenta il terzo tumore maligno per incidenza e mortalità, dopo quello della mammella nella donna e quello del polmone nell’uomo. Molti tumori solidi sono caratterizzati da aree di ipossia che determina indirettamente acidificazione del microambiente tumorale: la principale risposta molecolare all’ipossia è rappresentata dall’accumulo di HIF-1 (Hypoxia Inducible Factor-1, un fattore di trascrizione eterodimerico che attiva molti geni coinvolti nell'adattamento cellulare all’ipossia e nella progressione neoplastica, tra cui vegf, cox-2 e ca9.
L’enzima Anidrasi Carbonica IX è un’isoforma di membrana appartenente alla famiglia delle Anidrasi Carboniche (Carbonic Anhydrases, CAs), metalloenzimi presenti nei procarioti e negli eucarioti che catalizzano la reazione reversibile di idratazione dell’anidride carbonica. Diversi studi clinici è stato visto essere espresso in maniera predominante nei tumori a prognosi infausta: è stato dimostrato che essa è altamente espressa nei carcinomi del colon-retto a cattiva prognosi e, inoltre, sembra essere un predittore negativo di sopravvivenza.
Da anni, diversi inibitori sulfonamidici della CA IX (Carbonic Anhydrase Inhibitors, CAIs) sono stati sviluppati come possibili farmaci anti-tumorali: tuttavia, pochissimi studi riportano l’effettivo ruolo anti-tumorale dei CAIs che rimane ancora da definire.
Lo scopo della presente tesi è stato di comprendere il ruolo della CAIX nella proliferazione, nella sopravvivenza e nell’invasività tumorale, utilizzando come modello sperimentale le linee cellulari di carcinoma del colon-retto HT-29 esprimenti, in maniera costitutiva, alti livelli di CAIX e cellule HCT-116, in cui la CAIX è espressa solo in condizioni di ipossia.
È stato valutato l’effetto di un inibitore sulfonamidico della CA IX (CAI#3) su tali cellule coltivate in condizioni di normossia e di ipossia da CoCl2: come evidenziato da esperimenti di Time-Lapse Videomicroscopy e confermato mediante analisi citofluorimetrica, il trattamento delle cellule con il CAI#3 alla concentrazione 100 uM e 500 uM determina, in ipossia ma non in normossia, un blocco della proliferazione cellulare dopo circa 35 ore di trattamento e un arresto immediato della proliferazione alla concentrazione 1 mM. Il CAI#3 tuttavia, non induce apoptosi come evidenziato in Time-Lapse Videomicroscopy e confermato mediante saggio di attivazione della Pro-caspasi-3 in western blotting. Per confermare il ruolo della CA IX nella proliferazione cellulare è stato effettuato un silenziamento della proteina utilizzando specifici siRNA.
Questa tesi ha dunque messo in evidenza il ruolo della CA IX nella proliferazione cellulare in linee di tumore del colon e ha mostrato l’efficacia del CAI#3 nel bloccare il ciclo di tali cellule in condizioni di ipossia e non di normossia suggerendo, quindi, un loro possibile futuro utilizzo come molecole anti-tumorali ipossia-specifiche.