La risposta incompleta ai trattamenti onco-soppressivi, inclusa quelli basati sulla tecnologia CAR- T, può indurre una malattia minima residua (MRD) selettiva con frequenti esiti fatali. I recenti tentativi di aumentare il tasso di remissioni cliniche e di eliminazione della malattia hanno solo parzialmente alleviato la prognosi infausta di queste neoplasie, che, nei paesi industrializzati, comprendono un'ampia percentuale di malattie tumorali. Negli ultimi anni, l'analisi del circoloma tumorale mediante biopsia liquida, compresi gli esosomi derivati dal tumore, sta emergendo come uno strumento promettente per la diagnosi precoce e il monitoraggio dei pazienti oncologici. Qui proponiamo di sfruttare il potenziale degli esosomi derivati dal tumore come strumento per lo sviluppo di applicazioni teranostiche per la gestione dell'MRD. L’obbiettivo del progetto si concentra nel tradurre il potenziale informativo fornito dalla stratificazione molecolare dei pazienti in beneficio clinico, aprendo nuove possibilità nella gestione sanitaria grazie a un ambiente attivo e traslazionale che ospiterà l'intero progetto di ricerca. I già messi a punto modelli preclinici, la disponibilità di campioni di pazienti e l'esperienza nella gestione di esperimenti in vivo, garantiscono la fattibilità del progetto e l’ottenimento di risultati rapidi. La necessità di ottimizzare le terapie mirate nella gestione della MRD deve essere intesa come una grande opportunità per fondare la maggior parte degli obiettivi del progetto. In linea con gli intenti del PNRR, e più precisamente coerentemente con la citata missione M6C2 dedicata al rafforzamento della ricerca biomedica del SSN, tutto ciò sarà volto a fornire un contributo sostanziale all'avanzamento della diagnostica tradizionale verso l'individualizzazione e gestione del trattamento a misura di paziente.

Nonostante i promettenti progressi clinici con gli inibitori di CDK4/6 (CDK 4/6i) nel trattamento del carcinoma mammario HR+/HER2-, esistono due unmet need clinici per questo trattamento: l’identificazione di pazienti più suscettibili ad eventi avversifarmaco-specifici, in particolare neutropenia di grado elevato (grado 3 o 4) con palbociclib o ribociclib o la diarrea di grado >2 con abemaciclib, che portano all'interruzione e/o alla sospensione del trattamento; a questo si aggiunge la mancanza di biomarcatori predittivi di risposta affidabili e facilmente fruibili in pratica clinica. Le variazioni nei geni legati al metabolismo dei farmaci, come i polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), possono avere un impatto sulla farmacocinetica o sulla farmacodinamica di un farmaco, che a sua volta influenza i risultati clinici. La risposta interindividuale allo stesso trattamento potrebbe essere dovuta a varianti polimorfiche nei geni che codificano per trasportatori o enzimi metabolizzanti i farmaci (ADME), che limitano l’esposizione delle cellule tumorali ai farmaci. Lo scopo dei test di farmacogenomica è identificare i biomarcatori per la stratificazione dei pazienti in base al loro genotipo prima della terapia, massimizzando l'efficacia del farmaco e/o riducendo la tossicità. La definizione dei determinanti della variabilità interindividuale può fornire informazioni critiche, guidando la progettazione della futura ricerca clinica definendo strategie razionali per massimizzare il beneficio clinico e minimizzare gli effetti avversi nei pazienti trattati con CDK4/6i. Scopo di questo progetto è l’identificazione di un pannello di biomarcatori predittivi e prognostici clinici, sierici, genetici e patologici in grado di predire la risposta, la tossicità e la resistenza primaria al trattamento con CDK4/6i al fine di guidare lo sviluppo di strategie di trattamento personalizzate.
 

La moderna oncologia, grazie agli enormi progressi tecnologici, ha generato una grande mole di informazioni rendendo obsolete le tradizionali metodologi di analisi e rendendo estremamente complessi i processi di registrazione per la traslazione nella pratica clinica, incrementando il rischio di difficoltà di accesso e tossicità finanziaria. Sono quindi in fase di sviluppo metodologie che traggano beneficio dalla disponibilità di dati granulari e la potenziale analisi con algoritmi di intelligenza artificiale. Il progetto è rivolto quindi alla proposizione di modelli innovativi di analisi e di prioritizzazione dei risultati provenienti dai singoli studi al fine di potenziare la capacità dei sistemi sanitari di indirizzare razionalmente le risorse disponibili, evitando che studi ad elevata fragilità possano determinare una insostenibilità dei sistemi solidaristici e universalistici. Particolare rilievo sarà fornito all’analisi delle tecnologie emergenti di immuno-oncologia per generare biomarcatori basati sull’analisi combinata dei dati di monitoraggio biologico per una
predizione di efficacia e l’impiego in chiave strettamente individualizzata.

Gli anticorpi bispecifici sono una classe emergente di costrutti anticorpali ricombinanti composti da due bracci in grado di legare simultaneamente un antigene/epitopo tumorale specifico e un recettore attivante (CD3) espresso dalle cellule T effettrici immunitarie per attivare e reindirizzare i T-citotossici cellule contro le cellule tumorali. Le pronectine sono una classe innovativa di molecole di scaffold alternative in grado di legare selettivamente bersagli tumorali simili a scFv. Si basano sul quattordicesimo scaffold di fibronectina di tipo III della fibronectina umana (14Fn3). Il dominio FN3 è una proteina β-sandwich monomerica di 94 aminoacidi costituita da sette filamenti β con tre anse di collegamento vicino all'N-terminale di FN3 che sono funzionalmente analoghe alle regioni determinanti la complementarità (CDR) dei domini immunoglobulinici. Le pronectine possono essere selezionate da un'ampia libreria, sono 2/3 volte più piccole delle dimensioni dei mAb e sono costrutti stabili, specifici e non immunogenici. Pertanto, la sostituzione di mAb
bispecifici con scaffold di Pronectin può fornire in modo significativo piccoli strumenti pratici ed efficaci per migliorare l’efficacia clinica dell’immunoterapia con uno scale-up rapido ed economicamente vantaggioso. 

Le cellule umane sono continuamente bersaglio di un grosso numero di danni al DNA, derivati da noxa endogene (danno ossidativo) ed esogene (radiazioni ionizzanti); la maggior parte delle lesioni è rappresentata da rotture del DNA a singola elica (ssDNA, single-strand), che possono essere convertite nelle più pericolose rotture del DNA a doppia elica (DSBs, DNA double-strand breaks). Per preservare la stabilità genomica, diversi meccanismi di riparazione lavorano insieme per evitare gli effetti dei DSBs. Nelle cellule cancerose, invece, i DSBs vengono spesso riparati erroneamente, favorendo l’instabilità genomica, che promuove l’acquisizione di “hallmarks” tipici del cancro.
I maggiori meccanismi di riparazione dei DSBs sono rappresentati da: C-NHEJ (Classical non- homologous end joining), HR (Homologous Recombination). Accanto a questi meccanismi principali, recenti studi hanno evidenziato la presenza di un terzo pathway, denominato Alt-NHEJ (Alternative non-homologous end joining), che sembra svolgere un ruolo importante nelle cellue tumorali agendo come sistema di back-up quando c-NHEJ ed HR sono deficitari.

L’approccio chirurgico predominante per la ricostruzione mammaria post- mastectomia prevede l’utilizzo di dispositivi protesici. Secondo la tecnica maggiormente applicata negli ultimi anni, tali dispositivi possono posizionarsi in una tasca, completa o parziale, creata al di sotto del piano muscolare toracico. Nonostante i vantaggi di questa metodica (basso rischio di contrattura capsulare (CC), rippling e palpabilità dei margini dell’impianto), il coinvolgimento muscolare è spesso causa di scapola, contratture e animazione della protesi durante i movimenti degli arti superiori. Questo ha portato allo sviluppo della ricostruzione mammaria pre-pettorale, oggetto del nostro studio e, ad oggi, tra gli argomenti di maggiore interesse nell’ambito della chirurgia ricostruttiva della mammella. Questa tecnica, accantonata per diverso tempo a causa di risultati preliminari che evidenziarono un maggior rischio di CC, esposizione e perdita dell’impianto, è riemersa grazie all’introduzione di reti sintetiche e membrane biologiche
(Acellular Dermal Matrix, ADM), che, secondo i primi studi, facilitano il posizionamento della protesi, ne garantiscono una migliore copertura e permettono un maggior controllo delle complicanze. Nello specifico, la ricostruzione mammaria eterologa prepettorale in un unico tempo (DTI) dopo mastectomia Nipple Sparing (NSM) rappresenta ad oggi il gold standard. Nel caso in cui non sia indicato l’approccio prepettorale sono stati descritti diversi metodi per garantire una copertura aggiuntiva dei tessuti molli sotto i lembi cutanei di mastectomia al fine di proteggere i dispositivi protesici. Sebbene infatti la ricostruzione prepettorale offra diversi vantaggi, la sua fattibilità dipende da molteplici fattori. In pazienti con mammelle piccole, spesso i lembi risultano inadeguati per accogliere una protesi mammaria definitiva. Le caratteristiche anatomiche del torace, la qualità dei tessuti e l’assenza di espansori volumetricamente conformi possono pregiudicare il posizionamento di un espansore tissutale completamente retromuscolare, rendendo necessaria una ricostruzione Dual-Plane con utilizzo di ADM, spesso gravata da costi elevati. In questi casi proponiamo una tecnica di ricostruzione mammaria DTI-Dual plane, con posizionamento di una protesi definitiva in sede retropettorale, in una tasca completamente autologa composta dal muscolo grande pettorale ed un lembo sottomammario adipo-fasciale (SMAF-Flap) basato sulle arterie perforanti a completamento del polo inferiore/ laterale. Questa tecnica innovativa è veloce, sicura e garantisce una minima morbilità dell'area donatrice.

La leucemia linfoblastica acuta (ALL) è la forma più comune di cancro infantile e rappresenta circa l'80% di tutte le leucemie infantili. Gli attuali regimi di trattamento per la leucemia linfoblastica pediatrica comprendono la chemioterapia, la radioterapia e il trapianto di cellule staminali. Tuttavia, la recidiva rimane una sfida significativa e sono necessari nuovi bersagli terapeutici. Studi recenti hanno dimostrato che uno squilibrio tra cellule T helper (Th) 17 e cellule T regolatorie (Tregs) contribuisce allo sviluppo e alla progressione dell'ALL pediatrica. CD98hc (Slc3a2) è una proteina transmembrana di tipo I coinvolta nel trasporto degli aminoacidi ed è stata implicata nell'attivazione e nella differenziazione delle cellule T. Recenti evidenze dimostrano un ruolo chiave di CD98hc nel mantenimento di un fenotipo potenzialmente Treg; tuttavia, il meccanismo di questa regolazione fenotipica rimane poco chiaro. Inoltre, recenti evidenze indicano che la notevole plasticità delle cellule Th17/Treg, essenziale per il mantenimento dell'omeostasi immunitaria e quindi per la modulazione del fenotipo neoplastico, può essere mediata da forme ibride di linfociti in grado di coesprimere marcatori e funzioni sia Treg che Th17. SGK1 è una serina/treonina chinasi con un ruolo nella regolazione dell'attivazione delle cellule T, che è stata recentemente implicata come fattore chiave nella differenziazione delle cellule T helper 17 (Th17) attraverso la sua regolazione dipendente da RANBP1, una proteina nucleare Ran-binding coinvolta nel trasporto nucleare.
Questo progetto mira a chiarire il ruolo di CD98hc nell'equilibrio Th17/Treg delle cellule ALL pediatriche, con particolare attenzione alla regolazione delle caratteristiche metaboliche SGK1/RANBP1-dipendenti dei fenotipi immunosoppressivi e infiammatori nelle cellule leucemiche e nel microambiente immunologico. Inoltre, verranno identificati i meccanismi molecolari alla base dell'interazione tra CD98hc, SGK1 e RANBP1 nelle cellule ALL pediatriche. Ciò fornirà spunti per potenziali strategie terapeutiche mirate a questa complessa interazione nell'ALL pediatrica.