PRIN 2007 Coordinatore Nazionale del progetto Dott. Stefania Gessi- Il recettore A3 dell’adenosina: un potenziale bersaglio per la diagnosi, prognosi e terapia del cancro colorettale

Abstract

E’ noto che l’adenosina è un importante regolatore fisiologico nel mantenere l’omeostasi dell’ossigeno. Questo nucleoside media i suoi effetti attraverso l’interazione con quattro recettori accoppiati a proteine G denominati A1, A2A, A2B e A3. Crescenti evidenze dal punto di vista sperimentale e clinico sottolineano il fondamentale ruolo patofisiologico dell’ipossia nei tumori solidi. In particolare, è stato dimostrato che nei fluidi extracellulari dei tumori solidi sono presenti concentrazioni significative di adenosina in grado di influenzare la vascolarizzazione, l’evasione dal sistema immunitario e la crescita della massa tumorale suggerendo un ruolo per questo autacoide nella crescita del tumore. In particolare il recettore A3 appare il sottotipo adenosinico maggiormente coinvolto nel processo di cancerogenesi. Studiando tessuti ottenuti da pazienti sottoposti a intervento chirurgico per l’asportazione del tumore colorettale è stata dimostrata una sovraespressione del recettore A3 nei tessuti tumorali di colon in confronto all’espressione della proteina nella mucosa sana. E’ interessante sottolineare che la sovraespressione nei tessuti di colon si riflette anche nelle cellule del sangue periferico di pazienti affetti da tumore colorettale. Inoltre in un piccolo numero di pazienti investigati i livelli di espressione del recettore A3 tornano ai valori di espressione basale dopo l’asportazione chirurgica del tumore, rendendo questo sottotipo recettoriale dell’adenosina un possibile marcatore per l’identificazione del tumore. E’ stato osservato un parallelismo tra tessuti ed elementi circolanti del sangue periferico da diversi autori che hanno confrontato con successo le proprietà dei recettori umani in circolo con quelli presenti in diversi tessuti fornendo un modello per studiare i recettori inaccessibili nell’uomo. Comunque la possibilità che non solo la proteina del recettore A3 ma anche l’mRNA possa essere sovraregolato nel tumore del colon deve ancora essere dimostrata e in questo progetto noi valuteremo: 1) se il recettore A3 possa essere un marcatore tumorale 2) se possa essere possibile ottenere attraverso esperimenti di real-time RT-PCR un test diagnostico per identificare i tumori colorettali 3) se l’aumento del recettore A3 sia limitato ai tumori colorettali o se coinvolga altri tipi di tumore o anche condizioni infiammatorie 4) il meccanismo alla base della sovraespressione del recettore A3 nelle cellule del sangue periferico dei pazienti con tumore e 5) se questa sovraregolazione nel tumore sia la conseguenza di un evento di compensazione o invece un importante meccanismo nella eziopatogenesi del tumore. In particolare per chiarire il ruolo del recettore A3 nei tumori valuteremo le sue relazioni con l’ipossia nelle cellule di tumore del colon. L’ipossia, tipica dei tumori solidi, crea condizioni che da una parte danno origine all’accumulo di adenosina extracellulare e, d’altra parte, stabilizzano i fattori di trascrizione indotti dall’ipossia, come ad esempio HIF-1, il più importante fattore coinvolto nelle risposte cellulari all’ipossia. HIF-1 è un eterodimero composto da due subunità HIF-1e HIF-1. Durante la normossia, HIF-1 è rapidamente degradato dal proteosoma, mentre l’ipossia previene la sua degradazione. HIF-1 è sovraregolato in diversi tipi di tumore ed è coinvolto in diversi aspetti chiave della biologia tumorale come ad esempio l’angiogenesi, l’invasione e un alterato metabolismo energetico. L’adenosina aumenta HIF-1 in risposta all’ipossia nei tumori umani di melanoma, glioblastoma e carcinoma del colon. E’ stato dimostrato che l’adenosina è in grado di aumentare l’espressione di HIF-1 e l’accumulo del fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF) attivando il recettore A3. Comunque non ci sono dati riguardo alla regolazione mediata dal recettore A3 dell’espressione di HIF-1 e dei fattori angiogenici nelle cellule di carcinoma del colon. Quindi in questo progetto valuteremo se l’attivazione del recettore A3 dell’adenosina modula HIF-1, e i meccanismi di trasduzione del segnale coinvolti in questo effetto utilizzando ligandi selettivi per i recettori dell’adenosina e un approccio attraverso l’interferenza dell’RNA per silenziare il recettore. Questi studi 1) saranno in grado di dimostrare se il messaggero del recettore A3 possa essere considerato un nuovo marcatore per diagnosticare i tumori umani attraverso un metodo diagnostico come quello della real-time RT-PCR e 2) porteranno nuove informazioni per il potenziale utilizzo clinico degli antagonisti A3 dell’adenosina nello sviluppo di nuove terapie antitumorali