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Tesi etd-10192015-174221


Thesis type
Tesi di specializzazione (5 anni)
Author
LESSI, FRANCESCA
URN
etd-10192015-174221
Title
Il "panta rei" nel cancro della mammella: l'evoluzione cronologica dell'espressione genica durante la progressione del microambiente tumorale nel cancro della mammella microinvasivo
Struttura
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
PATOLOGIA CLINICA
Commissione
relatore Prof. Paolicchi, Aldo
relatore Prof. Bevilacqua, Generoso
Parole chiave
  • Next generation sequencing
  • microenvironment
  • breast cancer
Data inizio appello
11/11/2015;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
11/11/2018
Riassunto analitico
Una delle principali caratteristiche dei tumori è quella di svilupparsi attraverso una progressione di vari stadi. E’ ormai noto che il cancro è caratterizzato da un accumulo nelle cellule di alterazioni genetiche. Ogni cellula del microambiente tumorale è costantemente in evoluzione durante il flusso della progressione tumorale. A tal proposito, sono stati identificati vari geni, nei modelli sperimentali, che promuovono la progressione. Resta, però, ancora poco nota l’associazione tra alterazione dell’espressione genica e alterazione a livello fenotipico con riguardo verso l’aggressività e il potenziale di migrazione delle cellule tumorali. Perciò investigare la correlazione genotipo-fenotipo diventa fondamentale per capire il complesso processo di progressione e di invasione. <br>Tutti i tumori hanno bisogno dello stroma per soddisfare i loro bisogni nutrizionali, strutturali e di rimozione dei rifiuti. E’ ormai chiaro che lo stroma sia essenziale per il mantenimento del tumore e per la sua crescita e che abbia un potenziale enorme come target terapeutico. <br>In questa tesi vogliamo osservare l’evoluzione cronologica dei cambiamenti dell’espresione genica a livello della struttura del microambiente tumorale nel cancro della mammella microinvasivo.<br>Abbiamo eseguito RNA-seq (tecnologia Ion Proton) su tre tumori alla mammella microinvasivi. Per ognuno abbiamo microdissecato 7 diverse porzioni del tumore (circa 200 cellule), 4 relative all’epitelio e 3 allo stroma. Le regioni sono state selezionate sulla base del loro grado di progressione. Quindi l’epitelio è stato cronologicamente diviso in: epitelio mammario normale (NBE), carcinoma in situ (CIS), digitazioni invasive iniziali (emerging invasive fingers, EIF) e tumore mammario invasivo (IBC). Per ognuna delle suddivisioni dell’epitelio mammario abbiamo microdissecato lo stroma (S) adiacente, eccetto per la porzione in situ: S-NBE, S-EIF e S-IBC.<br>L’analisi dell’intero trascrittoma di ogni regione microdissecata ha mostrato varie differenze a livello di espressione genica tra epitelio tumorale mammario e lo stroma. Il dendogramma mostra una perfetta organizzazione delle varie porzioni dei gruppi, esattamente in linea con le caratteristiche biologiche. <br>Analizzando con FunRich i geni significativi (p&lt;0.05) derivanti dall’analisi di NGS delle varie porzioni, abbiamo identificato alcuni aspetti interessanti:<br>1) Confrontando S-IBC e S-NBE, abbiamo notato che i geni significativi sono principalmente coinvolti nell’apoptosi e nei meccanismi di rilascio delle citochine a livello del sistema immunitario.<br>2) Confrontando IBC e NBE vediamo che i geni fanno parte soprattutto dei meccanismi di riparo del DNA e dei pathways energetici.<br>3) Investigando la comunicazione tra le cellule epiteliali e lo stroma (IBC vs S-IBC) si può notare che i geni significativi sono coinvolti nel metabolismo e nei pathways energetici e le zone cellulari interessate sono i mitocondri e gli esosomi. <br>Questi ultimi dati in particolare sono i più interessanti in quanto ci aprono svariati scenari che perfettamente sono in linea con quanto presente in letteratura a livello del coinvolgimento del metabolismo nello sviluppo dei tumori (un esempio è rappresentato dal reverse effetto Warburg).<br>Inoltre abbiamo identifictao 2 geni interessanti: SYNGR2 (Synaptogyrin 2) and NNMT (Nicotinamide N-Methyltransferase). SYNGR2 codifica per una proteina vescicolare sinaptica la cui funzione è sconosciuta. NNMT invece catalizza la N-metilazione della nicotinamide e di altre piridine ed è altamente espresso in diversi tumori. <br>Nel nostro caso, SYNGR2 presenta un’alta espressione nel tessuto tumorale piuttosto che nel normale. A livello dello stroma non si ha espressione eccetto che per lo S-IBC. <br>Invece per quanto riguarda NNMT, diversamente da ciò che si legge in letteratura, noi troviamo una grande espressione nello stroma vicino al tumore (S-IBC) piuttosto che nelle cellule tumorali stesse e anche a livello del mioepitelio e dell’endotelio.<br>Ovviamente i nostri dati necessitano di ulteriori investigazioni a causa proprio della particolare popolazione presa in esame e tenendo in considerazione che stiamo considerando uno stadio precoce di malattia a livello del processo di invasione. <br>La grande mole di dati ottenuta tramite analisi NGS deve essere ancora analizzata per avere una chiara visione del flusso di eventi molecolari che partono dal tessuto normale mammario e arrivano allo stadio microinvasivo, questo soprattutto per capire meglio la comunicazione molecolare che esiste tra epitelio e stroma. Infine è importante sottolineare che grazie a questa analisi dei cambiamenti molecolari che avvengono a livello dell’epitelio mammario e dello stroma in un cancro mammario microinvasivo, si potrebbero sviluppare nuovi target terapeutici.<br>
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