siRNA-mediated STAT3 interference as a therapeutic approach to inhibit CAF-tumor cross-talk in breast cancer

Background Oltre alle caratteristiche autonome delle cellule tumorali, le interazioni tra il cancro e le cellule stromali nel microambiente tumorale microambiente hanno un grande impatto sull'insorgenza e la progressione del tumore. Puntare sul cross-talk stroma-tumorale è quindi una strategia terapeutica praticabile con un alto potenziale. I fibroblasti associati al cancro (CAF) possono aiutare lo sviluppo del tumore alterando la matrice extracellulare, fornendo carburante metabolico per le cellule tumorali e secernendo vari componenti ECM e fattori di crescita. Tra i candidati regolatori del crosstalk tumore-stroma, il fattore di trascrizione pro-oncogeno STAT3 si erge come un punto di convergenza per molteplici vie di segnalazione oncogene che aumentano la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule e promuovono la fuga immunitaria, l'angiogenesi, l'invasione e la metastasi attraverso la regolazione di specifici geni bersaglio. Nel cancro al seno STAT3 è un marcatore diagnostico precoce del tumore ed è noto per promuovere la malignità. Il laboratorio di Poli ha recentemente dimostrato che STAT3, oltre ad essere oltre ad essere costitutivamente attivato e largamente richiesto in un'alta percentuale di tumori al seno particolarmente appartenenti al sottotipo Triple Negative (TN), gioca un ruolo cruciale nel mediare la capacità della CAF del seno di migliorare la crescita del tumore TN sia in vitro e in vivo. Ipotesi Il progetto si basa sull'idea che prendere di mira un fattore a monte come STAT3 nel microambiente tumorale può potenzialmente ottenere effetti terapeutici più forti e generalizzati rispetto all'interferenza con singoli attori a valle, e che questo possa essere ottenuto tramite formulazioni siRNA-lipidoidi che hanno già dimostrato di essere efficacemente consegnate ai tumori Obiettivi L'obiettivo è quello di dimostrare la fattibilità di un tale approccio, prima nel sistema murino, poi in un sistema umano facendo uso di CAF umane e cellule tumorali mammarie, per aprire la strada allo sviluppo di strategie di rilascio più mirate Disegno sperimentale Il piano sperimentale è diviso in due compiti: Task1. silenziamento STAT3 in vivo in tumori TN 4T1-CAF. Le cellule 4T1 che esprimono luciferasi saranno iniettate da sole o con CAFs in topi singenei, e trattate con particelle STAT3-siRNA C12-200 seguite da analisi e caratterizzazione del tumore crescita e delle metastasi polmonari. Compito2. silenziamento di STAT3 in vitro e in vivo nel sistema umano. 1) La linea cellulare aggressiva TNBC MDA-MB-231 sarà trattata con CM di CAF umane silenziate da STAT3 o di controllo, seguita da saggi completi in vitro. 2) I topi immunodeficienti topi saranno iniettati con cellule MDA-MB-231 che esprimono luciferasi, da sole o insieme alle CAF umane, seguite da analisi e caratterizzazione della crescita tumorale e delle metastasi polmonari. Risultati attesi Questa proposta si basa sull'uso di una formulazione STAT3 siRNA-lipidoide a base di C12-200 già convalidata in vivo, un approccio che può consegnare in modo efficiente RNA bioattivi a tumori xenotrapiantati. Ci aspettiamo che il silenziamento di successo eserciti un doppio colpo sulla crescita tumorale prendendo di mira sia le CAF che le cellule 4T1/MDA-MB-231, compromettendo efficacemente la crescita tumorale e metastasi. Impatto sul cancro Questi risultati, che dimostrano che i TF sono completamente bersagliabili nei tumori, apriranno la strada allo sviluppo di sistemi di consegna più specifici sistemi di consegna, permettendo potenzialmente di interferire con diversi obiettivi allo stesso tempo e facilmente combinabile con la somministrazione mirata di farmaci chemioterapici, rappresentando un cambio di paradigma nella terapia dei tumori al seno, in particolare il sottotipo TN, che finora manca di terapie mirate