Responsabile:
Pier Paolo Di Fiore

Programma di Ricerca:
determinanti genetici della trasformazione neoplastica e della progressione tumorale

Il programma Determinanti genetici della trasformazione neoplastica e della progressione tumorale diretto da Pier Paolo Di Fiore (Direttore scientifico dell'IFOM) si focalizza su due linee principali di ricerca.

La prima consiste nello studio dei meccanismi molecolari di endocitosi (il processo attraverso il quale proteine e complessi di proteine che sono sulla superficie cellulare vengono portate all'interno della cellula dove possono "emettere" segnali importanti per la regolazione della vita della cellula stessa) e della loro influenza sui meccanismi di formazione del cancro. Per un approfondimento su questa linea, vedere la scheda relativa al programma “La monoubiquitinazione come regolazione funzionale delle proteine”, diretto da Simona Polo.

La seconda linea, sulla quale ci concentriamo in questa scheda, è basata sull'utilizzo di tecnologie "high throughput" e di modelli innovativi, e punta all'individuazione di processi molecolari coinvolti strettamente con la formazione del tumore (trasformazione neoplastica) o con la formazione di metastasi (progressione tumorale) e alla messa a punto di farmaci in grado di bloccare o rallentare tali processi.

Presentazione del programma

Con un approccio innovativo e altamente tecnologico, gli scienziati partono dallo studio di campioni di tessuto umano per arrivare alla messa a punto di farmaci in grado di bloccare e addirittura revertire la cancerogenesi. Ecco in sintesi le fasi della strategia:

•Il gruppo riceve campioni di tessuto umano (da biopsie) provenienti da: tessuti sani, tumori primari o metastasi.

•I campioni sono sottoposti a screening sistematico per capire, tessuto per tessuto, quali geni sono attivi e quali no.

•L'elaborazione dei dati di screening consente di tracciare dei "ritratti molecolari" delle cellule studiate e individuare geni o gruppi di geni che, in modo ricorrente, sono espressi troppo o troppo poco nella condizione tumorale o metastatica rispetto a quella normale. Questi gruppi di geni sono le “signature” (in inglese “firme”).

•Le signature vengono verificate con una serie di procedure, al termine delle quali, se tutti i passaggi hanno dato esito positivo, gli scienziati hanno univocamente individuato un processo molecolare coinvolto nella trasformazione neoplastica o nella metastatizzazione. Hanno cioè trovato un nuovo bersaglio contro cui indirizzare farmaci specifici.

•Ora gli scienziati, in collaborazione con l’industria biotecnologica e farmacologica, mettono a punto i farmaci specifici da usare sul bersaglio individuato. Se questa fase ha successo, il farmaco inizia, questa volta fuori dall'IFOM, il suo iter di sperimentazioni cliniche che lo porteranno alla fine all'utilizzo sull'uomo.

Particolari strumenti o competenze utilizzate nello programma

Il gruppo si avvale di tecnologie high throughput (in grado cioè processare un grande numero di campioni in un tempo molto ridotto) come i DNA microarray, un sistema che consente di analizzare il livello di espressione di decine di migliaia di geni contemporaneamente in un tempo molto ridotto (il livello di espressione di un gene dice se e quanto quel gene è attivo, cioè se, e in che misura, il DNA corrispondente a quel gene è trascritto in RNA successivamente utilizzato dalla cellula per "montare" proteine o per svolgere funzioni di regolazione).

Molta attenzione è dedicata alle cellule staminali normali o tumorali (in particolare estratte dalla mammella), che rappresentano un prospettiva molto interessante e promettente per la ricerca oncologica odierna.

Possibile impatto su prevenzione o trattamento del cancro

La conoscenza di tutti i meccanismi che portano una cellula sana a trasformarsi in cellula tumorale o alla formazione di una metastasi è fondamentale ai fini di sviluppare nuovi trattamenti contro il cancro. Gli “ingranaggi” di questi meccanismi (cioè le molecole in essi coinvolte) sono infatti potenziali bersagli su cui puntare nuove terapie farmacologiche “intelligenti”, in grado cioè di agire solo laddove i meccanismi funzionano male. Per colpire solo le cellule malate senza aggredire i tessuti sani.

Il gruppo di Di Fiore si spinge poi ancora più avanti: dopo l’individuazione dei bersagli terapeutici, gli scienziati collaborano con l’industria biotecnologica e farmacologica per il successivo sviluppo di nuovi farmaci specifici da usare sul bersaglio terapeutico precedentemente individuato. È un passo avanti per arrivare sempre più vicino al letto del malato.

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