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Tesi etd-11212016-115906


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
D'ALESSIO, BARBARA
URN
etd-11212016-115906
Title
Studio del coinvolgimento del gene SMC1A nella progressione tumorale del cancro colon-rettale
Struttura
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE
Commissione
relatore Musio, Antonio
Parole chiave
  • cancro colon-rettale
  • coesina
  • instabilità
Data inizio appello
12/12/2016;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
12/12/2019
Riassunto analitico
La coesina è un complesso proteico coinvolto nella corretta segregazione dei cromatidi fratelli durante la mitosi e la meiosi. Il core della coesina è composto da quattro subunità: SMC1A, SMC3, RAD21 e STAG1/2. Oltre al suo ruolo canonico, la coesina partecipa alla riparazione del DNA, alla regolazione dell’espressione genica e all’organizzazione tridimensionale del nucleo. Mutazioni germinali nei geni della coesina o dei fattori regolatori sono associate a patologie definite "coesinopatie", come la sindrome di Cornelia de Lange e la sindrome di Roberts, mentre mutazioni somatiche e la de-regolazione dell’espressione genica sono associate a diversi tipi di cancro, tra cui il cancro del colon-retto. Il tumore del colon-retto è una neoplasia maligna che colpisce l'intestino crasso ed è dovuto alla proliferazione incontrollata delle cellule della mucosa che rivestono il lume con formazione di lesioni precancerose (adenomi), che hanno un alto rischio di evolvere in una forma tumorale. Lo sviluppo del tumore del colon-retto è ben descritto e ad ogni stadio istologico si associa una specifica mutazione in geni oncosoppressori o protooncogeni. Circa il 15% dei tumori colon-rettali mostra instabilità dei microsatelliti (MIN), mentre la maggior parte (l’85%) è caratterizzata da instabilità cromosomica (CIN), che spesso correla con una prognosi infausta. Dal momento che l’ alterata attività della coesina porta a CIN, il cancro del colon-retto rappresenta un modello ideale per lo studio del coinvolgimento della coesina nella tumorigenesi. L’analisi di 132 carcinomi del colon-retto caratterizzati da CIN ha permesso di identificare 11 mutazioni somatiche in cinque geni, di cui quattro coinvolti nella coesione dei cromatidi fratelli: SMC1A, NIPBL, SMC3, STAG3. In particolare, sono state identificate 4 mutazioni nel gene SMC1A, rappresentando quindi uno dei geni frequentemente mutati nel cancro colon-rettale. Più recentemente, nel nostro laboratorio è stato effettuato lo screening mutazionale del gene SMC1A in 20 carcinomi e 48 adenomi del colon-retto. Ciò ha permesso di identificare rispettivamente 1 (5%) e 11 (22,9%) mutazioni somatiche. Questi dati suggeriscono che la frequenza delle mutazioni a carico del gene SMC1A è più elevata negli stadi precoci rispetto a quelli tardivi della progressione del cancro colon-rettale. Durante il mio lavoro di tesi, è stato adottato un diverso approccio per lo studio del coinvolgimento di SMC1A nel cancro al colon-retto. Infatti, sono stati selezionati 66 pazienti di cui erano disponibili tutti gli stadi dello sviluppo tumorale (mucosa normale, adenoma e carcinoma), e su questi campioni sono stati valutati i livelli di espressione di SMC1A tramite immunoistochimica. I risultati mostrano un aumento significativo dei livelli di espressione della proteina SMC1A durante la progressione tumorale. Infatti, l’espressione risulta essere statisticamente più elevata nei carcinomi se confrontata con gli adenomi, ed in quest’ultimi se confrontati con i campioni di mucosa normale. Successivamente, campioni di mucosa normale, adenoma e carcinoma appartenenti a 16 pazienti sono stati sequenziati per la ricerca di mutazioni nel gene SMC1A. Il DNA è stato estratto da sezioni bioptiche in paraffina ed il gene SMC1A è stato amplificato mediante PCR utilizzando primers specifici per amplificare gli esoni. Successivamente il prodotto di PCR è stato sequenziato e la sequenza nucleotidica ottenuta è stata confrontata con la sequenza wild-type di riferimento. Questo ci ha permesso di identificare diverse mutazioni a carico del gene SMC1A, le quali non sono state descritte precedentemente e non sono state identificate nella popolazione generale. Complessivamente, i dati ottenuti indicano che durante la progressione tumorale si verificano sia eventi mutazionali che la de-regolazione dell’espressione del gene SMC1A, suggerendo che il coinvolgimento della coesina nello sviluppo del tumore del colon-retto è più complesso di quanto supposto fino ad oggi.
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