• bioinformatica
• biopsia liquida
• glioblastoma
• miRNA

RIASSUNTO
Il Glioblastoma è il tumore maligno più diffuso e purtroppo letale del sistema nervoso centrale. Nonostante decenni di ricerca clinica e preclinica i trattamenti efficaci per questa malattia rimangono elusivi e la recidiva del tumore rappresenta un evento che si osserva nella quasi totalità dei casi, rendendola una condizione impegnativa per i pazienti, le loro famiglie e la comunità medica.
Ad oggi l’arma terapeutica più efficace nel setting postoperatorio è la radioterapia, dal 2005 erogata in combinazione con la chemioterapia (temozolomide) è in grado di poter offrire una sopravvivenza media dei pazienti di poco superiore all’anno. Purtroppo non disponiamo ancora di biomarcatori in grado di giustificare la scarsa risposta dei glioblastomi alle radiazioni ionizzanti.
Negli ultimi anni, piccoli frammenti di RNA non codificanti (microRNA, miRNA) hanno attirato un'attenzione significativa da parte della comunità scientifica grazie a numerosi studi che ne hanno dimostrato un ruolo fondamentale nella biologia, nell’aggressività e nella resistenza ai trattamenti di diversi tumori solidi. I miRNA possono avere sia un ruolo autocrino e, una volta rilasciati nei fluidi corporei all’interno di piccole vescicole chiamate esosomi, paracrino o endocrino. Lo studio dei miRNA veicolati nel sangue dagli esosomi rappresenta una dei campi di ricerca della biopsia liquida. La possibilità di eseguire una biopsia liquida attraverso la valutazione con tecniche bioinformatiche del profilo di espressione dei miRNA esosomiali potrebbe rivoluzionare il modo in cui il cancro viene diagnosticato, curato e monitorato. Lo studio dei miRNA esosomiali ha il potenziale di aprire la strada al monitoraggio dei cambiamenti nell'espressione dei miRNA associati al glioblastoma in tutte le fasi della malattia, soprattutto durante la fase di monitoraggio post-operatorio, quando vengono prese in considerazione altre opzioni terapeutiche per ritardare la recidiva della malattia o rallentarne la progressione. Negli ultimi anni grazie alle moderne metodiche di Next Generation Sequencing (NGS) e ai potenti metodi bioinformatici, questa possibilità può essere esplorata e approfondita. In questo studio, condotto su pazienti con diagnosi istologica di glioblastoma, il profilo di espressione di tutti i miRNA esosomiali, ottenuti da un prelievo eseguito prima dell’inizio della radiochemioterapia, è stato confrontato con quello di soggetti sani e che con quello degli stessi pazienti in fase post-radiochemioterapia. Questo studio è del tutto innovativo e data la mancanza di procedure standard per l'analisi dei dati di espressione dei miRNA esosomiali sono state esplorate molteplici procedure statistiche in parallelo al fine di garantire l'affidabilità dei risultati ottenuti, consentire una maggiore comprensione dei dati e favorire l’identificazione di potenziali biomarcatori. Le analisi bioinformatiche hanno identificato diversi miRNA esosomiali espressi in modo differenziale tra questi gruppi che sono stati successivamente studiati per scoprire le loro funzioni biologiche nel glioblastoma e per esplorare la complessa rete di regolazione in cui sono coinvolti.

ABSTRACT
Glioblastoma is the most common and unfortunately lethal malignant tumor of the central nervous system. Despite decades of clinical and preclinical research, effective treatments for this disease remain elusive and tumor recurrence is an event that is observed in almost all cases, making it a challenging condition for patients, their families and the medical community.
To date, the most effective therapeutic weapon in the postoperative setting is radiotherapy, administered in combination with chemotherapy (temozolomide) since 2005, it is able to offer an average patient survival of just over a year. Unfortunately, we still do not have biomarkers capable of justifying the poor response of glioblastomas to ionizing radiation.
In recent years, small fragments of non-coding RNA (microRNA, miRNA) have attracted significant attention from the scientific community thanks to numerous studies that have demonstrated a fundamental role in the biology, aggressiveness and treatment resistance of various solid tumors. miRNAs can have both an autocrine role and, once released into body fluids within small vesicles called exosomes, a paracrine or endocrine role. The study of miRNAs transported into the blood by exosomes represents one of the research fields of liquid biopsy. The possibility of performing a liquid biopsy through the evaluation with bioinformatic techniques of the expression profile of exosomal miRNAs could revolutionize the way in which cancer is diagnosed, treated and monitored. The study of exosomal miRNAs has the potential to pave the way for monitoring changes in the expression of miRNAs associated with glioblastoma at all stages of the disease, especially during the post-operative monitoring phase, when other therapeutic options are considered to delay disease recurrence or slow its progression. In recent years, thanks to modern Next Generation Sequencing (NGS) methods and powerful bioinformatic methods, this possibility can be explored and deepened. In this study, conducted on patients with histological diagnosis of glioblastoma, the expression profile of all exosomal miRNAs, obtained from a sample taken before the start of radiochemotherapy, was compared with that of healthy subjects and with that of the same patients in the post-radiochemotherapy phase. This study is completely innovative and given the lack of standard procedures for the analysis of exosomal miRNA expression data, multiple statistical procedures were explored in parallel in order to ensure the reliability of the results obtained, allow a greater understanding of the data and promote the identification of potential biomarkers. Bioinformatic analyses identified several exosomal miRNAs differentially expressed between these groups that were subsequently studied to discover their biological functions in glioblastoma and to explore the complex regulatory network in which they are involved.