Characterization of extracellular vesicle biogenesis and content in Hepatocellular Carcinoma: circulating biomarkers of tumorigenesis and progression; finanziato dall’Unione europea – Next Generation EU

Il carcinoma epatocellulare (HCC) è il sesto cancro più comune in tutto il mondo e la quarta causa principale di morte correlata al cancro su scala globale. Attualmente, la resezione chirurgica del fegato e l'ablazione locale rimangono essenzialmente le uniche interventi curativi per il HCC rilevato precocemente con dimensioni ridotte. Tuttavia, più del 50% dei pazienti sviluppa una recidiva del HCC entro 3 anni e il 70-80% entro 5 anni. Recentemente, l'immunoterapia è stata approvata come trattamento sistemico combinato di prima linea per il HCC avanzato. Infatti, la tumorigenesi del HCC è associata a un'infiammazione persistente. Oltre all'infiammazione sistemica, è stata segnalata anche un'infiammazione cronica che segue il rilascio in massa di molecole, indicate collettivamente come pattern molecolari associati al danno (DAMPs), dopo un danno ai tessuti. Anche i carichi delle vescicole extracellulari (EVs) sono classificati come DAMPs. Ad esempio, il DNA mitocondriale circolante (mtDNA), considerato un DAMP stesso, può anche essere rilasciato all'interno delle EVs, denominate vescicole derivate dai mitocondri (MDVs), e scatenare l'infiammazione. Tuttavia, si sa poco del ruolo delle EVs e MDVs nella patogenesi e progressione del HCC. Durante il processo della loro biogenesi, le EVs racchiudono una vasta gamma di molecole (acidi nucleici, proteine, metaboliti, lipidi). Pertanto, questi oggetti biologici sono la scatola di Pandora che offre il vantaggio di catturare la dinamica dei processi vitali mediante l'analisi delle molecole trasportate e di svelare le vie di origine. In questo progetto, proponiamo di analizzare il meccanismo di biogenesi delle EVs dai modelli in vitro del HCC. Con approcci diversificati, definiremo i ruoli delle vie endocitiche, della funzione mitocondriale e della composizione lipidica, con particolare attenzione ai fosfoinositidi, nella biogenesi delle EVs al fine di comprendere i processi molecolari alla base della secrezione alterata delle EVs nel HCC. Inoltre, l'analisi delle EV ci permetterà di definire il loro contenuto in termini di acidi ribonucleici non codificanti (ncRNAs) e proteine endocitiche/mitocondriali, mentre l'analisi dei marcatori infiammatori completerà le nostre indagini al fine di individuare la combinazione di marcatori associati alla progressione del HCC. Tutte le analisi saranno eseguite in diverse linee cellulari di HCC, ma anche in biopsie liquide e tessutali dei pazienti affetti da HCC e in biopsie liquide dei pazienti con cirrosi. L'obiettivo principale di questo progetto è definire il ruolo biologico delle EVs nel HCC e identificare i biomarcatori circolanti per la diagnosi precoce e la progressione del HCC.