Determinazione del fenotipo e del profilo apoptotico delle cellule endoteliali circolanti e dei loro progenitori mediante citofluorimetria a flusso: una possibile applicazione in ambito oncologico

Di Sara Mariucci

La Tesi della Dott.ssa Sara Mariucci è incentrata in ambito oncologico dove attualmente si stanno effettuando molti progressi attraverso l’impiego delle cosiddette terapie bersaglio. Tale definizione deriva dal fatto che nuovi farmaci sono stati sviluppati con lo scopo di colpire degli obiettivi precisi a livello cellulare, obiettivi critici per lo sviluppo e la sopravvivenza del tumore. In questo contesto, l’endotelio tumorale può rappresentare un importante bersaglio per le terapie antineoplastiche con l’obiettivo di ridurre la neovascolarizzazione del tumore. Quindi, una terapia antiangiogenetica appare come potenzialmente selettiva per il tessuto tumorale stesso.
L’argomento fondamentale di questa Tesi è stato quello di cercare di individuare una metodica, precisa e riproducibile, con cui monitorare l’efficacia delle terapie antiangiogenetiche attraverso l’impiego della Citofluorimetria a flusso. In particolare, e' stato scelto di studiare il fenotipo delle cellule endoteliali circolanti, dei loro progenitori e della loro eventuale frazione apoptotica. Infatti, nel sangue periferico sono presenti cellule con caratteristiche endoteliali, stabili in quantita' nei soggetti sani e aumentate in molte condizioni patologiche che presentano un danno endoteliale come il tumore, suggerendo che tali cellule potrebbero essere impiegate come marcatori biologici nel trattamento antiangiogenetico in campo oncologico.
Nel dettaglio, la Dottoressa ha monitorato, attraverso la determinazione delle cellule endoteliali dopo stabiliti cicli di terapia, pazienti affetti dal carcinoma del colon e del retto di tipo metastatico risultati idonei per intraprendere un trattamento antineoplastico contenente un farmaco inibitore dell’angiogenesi chiamato Bevacizumab, un anticorpo monoclonale che ha lo scopo di ridurre la rete vascolare neoformata e di normalizzare i vasi rimanenti, favorendo la diffusione degli agenti antitumorali all’interno della neoplasia.

• Lingua: Italiano
• Editore: Sara Mariucci
• Data di uscita: 25 gen 2012
• ISBN: 9788863696134

Anteprima del libro

RINGRAZIAMENTI

INTRODUZIONE

L’ANGIOGENESI

Il termine angiogenesi indica la formazione di nuovi vasi sanguigni in condizioni fisiologiche o patologiche. Si tratta di un processo molto attivo nello sviluppo embrionale che rimane poi quiescente nei vasi sanguigni dell’organismo adulto ma è attivabile in tempi molto brevi in risposta a domande fisiologiche o patologiche.

In condizioni fisiologiche l’angiogenesi si osserva nell’ovaio e nell’endometrio durante il ciclo mestruale oppure nella formazione della placenta durante la gravidanza. In alcune condizioni patologiche, quali l’infiammazione e il riparo della lesione, l’angiogenesi si sviluppa come un fenomeno regolato e limitato nel tempo; in altre condizioni patologiche, definite angiogenesi dipendenti, il processo angiogenetico è incontrollato ed esteso nel tempo, contribuendo in modo determinante, alla progressione della lesione. Patologie angiogenesi-dipendenti sono l’artrite reumatoide, il tracoma, la retinopatia diabetica, le neoplasie e altre ancora.

L’angiogenesi inizia con l’assunzione da parte della cellula endoteliale, adeguatamente stimolata, del fenotipo angiogenetico, costituito dalla capacità dell’endotelio di produrre enzimi proteolitici, di migrare in direzione dello stimolo angiogenetico e di proliferare. La formazione di nuovi vasi sanguigni comprende più tappe: dissoluzione della matrice extracellulare sottostante l’endotelio, migrazione, adesione e proliferazione delle cellule endoteliali, costituzione di una rete tridimensionale di strutture che si allungano e, dopo essere andate incontro a canalizzazione, ripristinano la circolazione. La cellula endoteliale è in grado di produrre la matrice extracellulare necessaria all’organizzazione della membrana basale capillare. Per i vasi con dimensioni maggiori di quelle dei capillari si verifica anche la migrazione di cellule muscolari lisce che aderiscono poi alla matrice extracellulare neo formata.

L’assunzione del fenotipo angiogenetico dipende dall’equilibrio tra fattori angiogenetici positivi e negativi. Fra quelli positivi ci sono i fattori diretti (che a loro volta si dividono in specifici come VEGF e PDEGF e aspecifici come FGF, TGF-α, EGF, HGF/SF, IL-8) e i fattori indiretti (TGF-β, TNF-α, angiogenine); questi ultimi agiscono su vari tipi di cellule stimolandole a rilasciare fattori diretti.

Il più potente fattore, diretto e specifico, è VEGF che in realtà comprende una famiglia di fattori. VEGF stimola la crescita e la migrazione delle cellule endoteliali e aumenta la permeabilità del microcircolo.

I fattori negativi, inibenti l’angiogenesi, comprendono varie classi di sostanze naturali e sintetiche: angiostatina, trombospondina, IFN-α, inibitori di metallo-proteinasi, inibitori del sistema fibrinolitico, steroidi, eparinoidi, antibiotici.

L’angiogenesi è un processo fondamentale per l’accrescimento di un tumore solido. La vascolarizzazione del tumore riconosce gli stessi stimoli della vascolarizzazione fisiologica, ma se ne differenzia in quanto è un processo non controllato e continuo. I vasi sanguigni di nuova formazione non si distribuiscono in modo uniforme; infatti nel tumore primario umano aree a elevata neovascolarizzazione sono contigue ad aree a bassa neovascolarizzazione.

L’espansione della massa tumorale è resa possibile non solo dalla perfusione del sangue attraverso il tumore ma anche dalla stimolazione paracrina delle cellule tumorali, promossa da numerosi fattori di crescita e da proteine della matrice extracellulare prodotti dall’endotelio dei vasi neoformati. Nell’angiogenesi tumorale efficaci mediatori sono il VEGF, presente in concentrazione più alta di quella dell’angiostatina locale, e il sistema fibrinolitico, uno dei sistemi proteolitici maggiormente coinvolti.

Da sottolineare è che l’attività angiogenetica è osservabile anche nelle lesioni preneoplastiche ad elevata probabilità di trasformazione maligna.

Da Poon et al, J Clin Oncol, 2001

Figura 1. Angiogenesi durante lo sviluppo, la crescita e la metastatizzazione del tumore

L’ANGIOGENESI COME TARGET TERAPEUTICO

In considerazione delle sue caratteristiche morfologiche e biologiche, l’endotelio tumorale costituisce un importante bersaglio per le terapie antitumorali volte a ridurre la neovascolarizzazione del tumore; a differenza delle cellule della neoplasia, le cellule endoteliali sono geneticamente, morfologicamente e biochimicamente stabili e, come detto, attive e proliferanti nel soggetto adulto sostanzialmente solo in condizioni patologiche. In tale ottica una terapia antiangiogenetica appare come potenzialmente selettiva per il tessuto tumorale.

Diversi sono i farmaci angioinibitori attualmente in studio, dei quali alcuni già di provata efficacia nella pratica clinica. A seconda del bersaglio verso il quale sono rivolti possiamo distinguere le seguenti tipologie di farmaci.

- Farmaci che bloccano la degradazione della matrice extracellulare (Marimastat, AG3340, BMS-275291): sono farmaci inibitori delle metalloproteasi, enzimi implicati nel turnover e nella riorganizzazione della matrice extracellulare, capaci