Progetto di Ricerca AIRC ID 20258 IV annualità Prof.ssa Taverna Daniela - Role of miR-214 and miR-148b in tumor/stromal cell interactions and as therapeutic targets in cancer progression.

Background Le persone che sviluppano il cancro muoiono soprattutto a causa della formazione di metastasi. La diffusione del tumore dipende dalla capacità delle cellule tumorali di evolversi, fuggire dai tumori primari e seminare in organi lontani. Tuttavia, la malignità non dipende solo dalle alterazioni delle cellule tumorali. Infatti, una componente critica della progressione del cancro, ancora spesso sottovalutata, è il "microambiente microambiente", essenzialmente composto da cellule simili ai fibroblasti, cellule staminali mesenchimali-MSC, matrice extracellulare, cellule endoteliali e diverse cellule immunitarie. Crediamo che sia essenziale valutare come interagiscono i componenti tumorali e stromali per comprendere la progressione neoplastica e trovare interventi terapeutici appropriati. Ipotesi Abbiamo precedentemente definito il ruolo pro-metastatico del piccolo RNA non codificante miR-214 e del suo attore a valle, l'antimetastatico miR-148b, nel melanoma e nei tumori del seno. Abbiamo anche evidenziato una nuova rete di geni codificanti proteine regolati in modo modo diretto o indiretto da questi due microRNA nelle cellule tumorali, portando in ultima analisi all'extravasazione delle cellule tumorali e alla formazione di metastasi. Dalle nuove osservazioni recenti, abbiamo cambiato il modo di guardare al ruolo del miR-214 durante la progressione del tumore progressione tumorale e abbiamo formulato l'ipotesi che miR-214/miR-148b controllano la malignità non solo nelle cellule trasformate ma anche nell interazione tra cellule tumorali-stromali. Infatti, abbiamo recentemente evidenziato che il miR-214: 1)aumenta nei trapianti di cellule tumorali cresciuti nei topi rispetto alle colture in vitro; 2)aumenta nelle cellule tumorali quando co-coltivate con hMSCs o con i loro derivati Conditioned- Medium-CM o Microvescicles-MVs; 3)è pronunciato in tutte le cellule stromali, in particolare nei fibroblasti e nelle MSC; 4)si correla positivamente con le cellule stromali e immunitarie correla positivamente con le firme stromali e immunitarie ma non con la purezza del tumore, nei dataset TCGA di tumori/metastasi al seno e melanoma dataset. Inoltre, abbiamo trovato una migliore migrazione delle cellule tumorali quando MSC-CM è stata usata al posto del mezzo regolare. Tuttavia, la migrazione delle cellule neoplastiche è stata compromessa dopo i trattamenti con MSC-MV impoverite di miR-214 rispetto alle MV di controllo e la diffusione del tumore era più pronunciata nei topi miR-214OVER. Pensiamo che ci sia un potenziale per miR-214/miR-148b interventi terapeutici. Obiettivi 1)L'influenza del microambiente sull'espressione di miR-214 nelle cellule tumorali e il meccanismo della sua regolazione; 2)Come l'espressione genica tumorale e stromale (fibroblast-like) sia attivata dal miR-214 stromale; 3)Come la malignità endogena della ghiandola mammaria (PyMT) si evolve quando il miR-214 è espresso solo nei fibroblasti stromali o in entrambe le controparti stromali e tumorali; 4) valori terapeutici di miR-214 e miR-148b. Disegno sperimentale Useremo/eseguiremo: 1)Cellule tumorali in co-culture con MSC o MEFs/CAFs (o loro CM derivate o MVs) in vitro o co-iniezioni degli stessi attori in vivo; 2)topi geneticamente modificati miR-214 (miR-214OVER e miR-214KO, total-body o specifici per i fibroblasti) come destinatari di iniezioni di cellule tumorali (trapianti) o incrociati con topi PyMT, inclini a sviluppare tumori mammari altamente metastatici 3)Consegna sistemica di anti-miR-214 e pre-miR-148b in topi portatori di tumori/metastasi. Risultati attesi Ci aspettiamo di: 1)Comprendere il ruolo del miR-214 nelle cellule stromali e nell'interazione con la progressione delle cellule tumorali; 2)Rivelare i programmi genetici miR-214- nelle cellule stromali e nelle vicine cellule tumorali; 3)Dissezionare i ruoli di miR-214/miR-148b nelle cellule stromali rispetto all