Synergistic effect of gefitinib and rofecoxib in mesothelioma cells

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Malignant mesothelioma (MM) is an aggressive tumor that is resistant to conventional modes of treatment with chemotherapy, surgery or radiation. Research into the molecular pathways involved in the development of MM should yield information that will guide therapeutic decisions. Epidermal growth factor receptor (EGFR) and cyclooxygenase-2 (COX-2) are involved in the carcinogenesis of MM. Combination of COX-2 and EGFR inhibitors, therefore, could be an effective strategy for reducing cell growth in those lines expressing the two molecular markers.</p> <p>Results</p> <p>In order to verify the effect of COX-2 and EGFR inhibitors, five MM cell lines NCI-2452, MPP89, Ist-Mes-1, Ist-Mes-2 and MSTO-211 were characterized for COX-2 and EGFR and then treated with respective inhibitors (rofecoxib and gefitinib) alone and in combination. Only MPP89, Ist-Mes-1 and Ist-Mes-2 were sensitive to rofecoxib and showed growth-inhibition upon gefitinib treatment. The combination of two drugs demonstrated synergistic effects on cell killing only in Ist-Mes-2, the cell line that was more sensitive to gefitinib and rofecoxib alone. Down-regulation of COX-2, EGFR, p-EGFR and up-regulation of p21 and p27 were found in Ist-Mes-2, after treatment with single agents and in combination. In contrast, association of two drugs resulted in antagonistic effect in Ist-Mes-1 and MPP89. In these cell lines after rofecoxib exposition, only an evident reduction of p-AKT was observed. No change in p-AKT in Ist-Mes-1 and MPP89 was observed after treatment with gefitinib alone and in combination with rofecoxib.</p> <p>Conclusions</p> <p>Gefitinib and rofecoxib exert cell type-specific effects that vary between different MM cells. Total EGFR expression and downstream signalling does not correlate with gefitinib sensitivity. These data suggest that the effect of gefitinib can be potentiated by rofecoxib in MM cell lines where AKT is not activated.</p

Studi "in vitro" per la valutazione degli effetti della Glucosammina (GlcN) e di un suo N-acetil derivato (NAPA) sulle vie anaboliche in condrociti primari umani

L’ osteoartrite (OA) è la più comune tra le patologie degenerative che colpiscono le articolazioni, rappresentando da sola il 70% del totale. Proprio per la sua diffusione nella popolazione, per la sua natura degenerativa e per l’attuale mancanza di terapie in grado di arrestarne la progressione, l’OA costituisce un notevole fardello per la salute pubblica. L’OA è un insieme eterogeneo di condizioni che conducono al progressivo assottigliamento della cartilagine articolare fino alla sua totale perdita, all’ipertrofia del sottostante tessuto osseo con formazione di osteofiti e sclerosi ossea e all’ispessimento della capsula articolare. Momentaneamente gli unici farmaci impiegati nel trattamento dell’osteoartrite sono: paracetamolo (farmaco d’elezione), farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), cortisonici, inibitori selettivi della cicloossigenasi di tipo II (COXIB), farmaci questi ad azione antinfiammatoria e analgesica, volti quindi solo al trattamento della sintomatologia; tra le altre terapie invece rientrano: il trattamento infiltrativo intrarticolare con sostanze atte a migliorare la lubrificazione articolare (es. acido ialuronico), le terapie fisiche e riabilitative spesso effettuate in ambiente termale ed i condroprotettori, composti orientati a modulare l’attività metabolica dei condrociti allo scopo di rallentare i processi degenerativi e di stimolare i processi di riparazione della cartilagine, che comprendono glucosammina solfato (GlcN), condroitin solfato, diacerina e acido ialuronico, classificati nell’insieme come Symptom Modifyng Drugs (SMDs). Il principale scopo di questo studio quindi è quello di analizzare l’efficacia del 2-(N-Acetil)-L-fenilalanilamido-2-deossi-β-D-glucosio (NAPA) e della GlcN nello stimolare la produzione di nuova matrice extracellulare, in condrociti primari umani; inoltre quello di identificare quale sia la minima quantità, delle due molecole, capace di modulare i pathways anabolici condrocitari. Gli studi sono stati condotti incubando i condrociti primari umani con diverse quantità delle due molecole sia in condizioni di crescita in monostrato (2D) che in tridimensione (3D); questo ha permesso di capire che la coltura in tridimensione è molto più adatta per lo studio della sintesi di alcuni componenti della matrice extracellulare come il Glicosamminoglicano solfato (GAG) e l’Acido Ialuronico (HA), mentre la coltura in monostrato è adatta per valutare la modulazione genica. La sintesi dei componenti della matrice è sotto il controllo di fattori di crescita quali TGF-β (transforming growth factor), IGF-1 (insuline-like growth factor) ed OP-1 (osteogenic protein). E’ stata pertanto studiata la capacità di NAPA e GlcN di influenzare i livelli di produzione di IGF-1 ed OP-1, allo scopo di trovare una spiegazione per l’efficacia delle due molecole nello stimolare l’attività anabolica dei condrociti. I risultati ottenuti indicano che il NAPA e la GlcN influiscono sulla sintesi dei componenti della matrice extracellulare in maniera dose-dipendente; il NAPA si è mostrato efficace nell’aumentare la sintesi dei GAGs alla concentrazione di 1mM, mentre la GlcN mostra risultati apprezzabili a 5mM, anche se a questa concentrazione evidenzia un consistente effetto citotossico. Il NAPA inoltre è risultato molto più efficace della GlcN nell’indurre la produzione di collagene II, mentre la GlcN è maggiormente in grado di stimolare la produzione di acido ialuronico. Entrambe le molecole sono capaci di indurre la sintesi di IGF-1 ed OP-1 con differente efficacia. In conclusione quindi si può affermare che la GlcN e il suo N-peptidyl derivato sono in grado di aumentare la produzione dei componenti della matrice extracellulare a diverse concentrazioni e di interferire con pathway cellulari differenti, infatti, il NAPA è molto più efficace sul pathway di IGF-1, mentre la GlcN influenza maggiormente quello dell’OP-1. Il diverso effetto anabolico di NAPA e GlcN osservato, insieme all’individuazione delle loro concentrazioni ottimali potrebbero essere utili per formulare nuove strategie di riparazione della cartilagine

A nutraceutical composition decreases cpk levels in saos-2 cells and in patients with elevated serum levels of this enzyme

This study aimed to investigate the effects of a nutraceutical composition on the expression of some genes involved in muscle cells and functioning in osteoblast cells. The effects of nutraceutical composition have been compared to the effects of atorvastatin, which induces muscle pain and elevated creatine phosphokinase (CPK) serum level when administered to patients. In particular, we analyzed the MyoD-1 gene, which is responsible for modulation of the CPK gene, which is a marker of muscle pain and damag

An in situ gelling system for bone regeneration of osteochondral defects

The aim of this study was the preparation of a very simple and, at the same time, innovative three-component in-situ gelling hydrogel, composed of hyaluronic acid, gellan gum and calcium chloride, for osteochondral defects reparation. The above mentioned biocompatible polymers were used in a smart combination for bone defects filling and capping, capable to form a very stable system that avoids the leakage of any material from it. The polymeric materials, obtained using various combinations of polymers/calcium ratios, were characterized in terms of rheological and dynamo-mechanical properties, degradation rate and adhesion to bone defects. In vitro biocompatibility tests, performed using human primary osteoblasts, showed that this novel system can be an ideal candidate for the regeneration of bone defects, potentially improving the surgery approach in this fiel

Oncosuppressive miRNAs loaded in lipid nanoparticles potentiate targeted therapies in BRAF-mutant melanoma by inhibiting core escape pathways of resistance

BRAF-mutated melanoma relapsing after targeted therapies is an aggressive disease with unmet clinical need. Hence the need to identify novel combination therapies able to overcome drug resistance. miRNAs have emerged as orchestrators of non-genetic mechanisms adopted by melanoma cells to challenge therapies. In this context we previously identified a subset of oncosuppressor miRNAs downregulated in drug-resistant melanomas. Here we demonstrate that lipid nanoparticles co-encapsulating two of them, miR-199-5p and miR-204-5p, inhibit tumor growth both in vitro and in vivo in combination with target therapy and block the development of drug resistance. Mechanistically they act by directly reducing melanoma cell growth and also indirectly by hampering the recruitment and reprogramming of pro-tumoral macrophages. Molecularly, we demonstrate that the effects on macrophages are mediated by the dysregulation of a newly identified miR-204-5p-miR-199b-5p/CCL5 axis. Finally, we unveiled that M2 macrophages programs are molecular signatures of resistance and predict response to therapy in patients. Overall, these findings have strong translational implications to propose new combination therapies making use of RNA therapeutics for metastatic melanoma patients