Il carcinoma a cellule chiare del rene (ccRCC) non metastatico recidiva in circa il 20% dei casi entro 5 anni dalla chirurgia radicale. Attualmente, non esistono biomarcatori liquidi approvati per il carcinoma renale (RCC), il che rende la rilevazione precoce delle recidive nei pazienti non metastatici (M0) trattati chirurgicamente dipendente esclusivamente dall’imaging radiologico. I protocolli attuali di follow-up postoperatorio, schematici e al massimo basati su punteggi di rischio di recidiva, risultano subottimali per l'identificazione precoce delle recidive, che potrebbero invece essere suscettibili di trattamento curativo. Le biopsie liquide rappresentano una classe emergente di test diagnostici oncologici basati su biomarcatori tumorali nei fluidi corporei, come ad esempio il DNA tumorale circolante (ctDNA). Studi recenti hanno indagato la possibilità di rilevare la MRD mediante analisi del ctDNA in pazienti affetti da vari tumori solidi, e sono in corso numerosi trial clinici in questo ambito. Diversi studi su differenti tipi di tumore hanno documentato un significativo anticipo nella rilevazione delle recidive attraverso il monitoraggio seriale del ctDNA rispetto alla sorveglianza standard. 

Obiettivo: 

Esplorare se la MRD possa rilevare in modo non invasivo le recidive nel RCC non metastatico (M0).

La nefrectomia parziale (NP) rappresenta oggi il trattamento standard per i tumori renali localizzati ≤7 cm (stadio T1), in particolare quando è possibile preservare tessuto renale sano senza compromettere il controllo oncologico. Le attuali linee guida (ESMO, EAU) raccomandano la NP rispetto alla nefrectomia radicale, in quanto garantisce una migliore conservazione della funzione renale e una sopravvivenza globale comparabile. Tuttavia, persistono ampie variazioni nei risultati funzionali e oncologici, influenzate da fattori come il tempo di ischemia calda, la tecnica chirurgica (approccio open, laparoscopico o robotico), la complessità del tumore (es. punteggio RENAL/Padua), e l’esperienza dell’operatore. 

Obiettivo: 

Analizzare in modo prospettico i fattori clinici, anatomici e tecnici che influenzano gli esiti funzionali (preservazione della funzione renale) e oncologici (recidiva, margini positivi) nei pazienti sottoposti a nefrectomia parziale. Lo studio mira inoltre a sviluppare un modello predittivo preoperatorio utile per guidare la scelta terapeutica e l'approccio chirurgico.

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, singe-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.

Sulla base di queste premesse, gli obiettivi del progetto saranno:

1. Caratterizzare l’espressione e l’attività dei principali componenti dell’Alt-NHEJ, in campioni primari/linee cellulari di tumori solidi e/o ematologici c-NHEJ o HR deficitari.
2. Valutare la correlazione tra l’espressione dei principali componenti dell’Alt- NHEJ e prognosi dei pazienti con tumori solidi e/o ematologici c-NHEJ o HR deficitari
3. Sviluppo e validazione in vitro e in vivo di strategie terapeutiche basate sull’inibizione uno o più componenti dell’Alt-NHEJ repair, nell’indurre letalità sintetica e attivare risposta immune.
    

Il carcinoma colorettale (CRC) è tra i tumori solidi più diffusi e letali a livello globale. Le terapie attuali risultano spesso inefficaci nei casi avanzati, anche a causa dell'elevata eterogeneità tumorale e del ruolo cruciale del microambiente tumorale (tumor microenvironment, TME) nel favorire crescita, metastasi e resistenza ai trattamenti. Il TME, costituito da cellule stromali, immunitarie, componenti vascolari e matrice extracellulare, rappresenta una fonte inesplorata di potenziali biomarcatori e bersagli terapeutici. L’oncologia molecolare, integrando approcci omici avanzati e modelli in vitro tridimensionali, offre oggi strumenti potenti per esplorare la complessità del TME e sviluppare nuove strategie terapeutiche. Il progetto proposto si fonda su solidi dati preliminari già ottenuti dal nostro gruppo di ricerca, relativi alla caratterizzazione molecolare integrata di tessuti tumorali e normali di pazienti con CRC, che costituiscono una base concreta e affidabile per l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici. 

Obiettivi Il progetto si propone di: 

• Identificare biomarcatori molecolari e profili trascrittomico-proteomici associati alle componenti del TME nel CRC.
• Individuare nuovi bersagli con potenziale terapeutico attraverso approcci omici integrati.
• Validare la funzione e la rilevanza clinica di tali bersagli in modelli 3D avanzati multicellulari, ricostruiti a partire da cellule tumorali e componenti del TME derivati da pazienti. Metodologia
• Campionamento e caratterizzazione clinica - Saranno raccolti campioni tumorali e tessuti normali adiacenti da pazienti affetti da CRC, insieme alle relative annotazioni clinico-patologiche.
• Analisi omica integrata - Verranno condotte analisi trascrittomiche (RNA-seq) e proteomiche (LC-MS/MS) per ottenere una caratterizzazione molecolare dettagliata del tumore e del suo microambiente. 
• Integrazione bioinformatica - I dati multi-omici saranno integrati mediante approcci computazionali per identificare geni e proteine rilevanti, suscettibili di modulazione farmacologica. 

• Validazione in modelli 3D multicellulari - I bersagli selezionati verranno testati in colture tridimensionali paziente-specifiche, composte da cellule tumorali e varie componenti del TME (stromali, immunitarie, vascolari), per simulare il contesto fisiopatologico del tumore e valutarne la risposta a trattamenti mirati. 

   

Risultati attesi 

• Identificazione di firme molecolari specifiche del TME con valore potenziale come biomarcatori prognostici o predittivi.
• Scoperta e validazione preclinica di bersagli terapeutici modulabili farmacologicamente
• Sviluppo di modelli 3D complessi, personalizzati e translazionalmente rilevanti per test farmacologici in oncologia molecolare 

Contributo concreto allo sviluppo di strategie terapeutiche di precisione mirate al microambiente tumorale del carcinoma colorettale

La storia naturale del carcinoma mammario metastatico ha sperimentato un netto incremento in termini di sopravvivenza globale (OS) con l’implementazione del nuovo armamentario terapeutico, trasversalmente rispetto ai diversi fenotipi di malattia. In particolare, nella malattia luminale (con il nuovo gold standard caratterizzato dagli inibitori di CDK4/6) e nella malattia triplo negativa grazie all’immunoterapia (check-point inhibitors) e agli anticorpi immuno-coniugati che

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.

hanno determinato un raddoppio delle mediane di sopravvivenza anche in setting di malattia pesantemente pretrattati. Il 5-10 % di tutte le neoplasie mammarie identificate come HER2 negative, inoltre, sono connesse alla presenza di una mutazione germline di BRCA 1-2 in grado di modulare significativamente la predisposizione a più neoplasie anche biologicamente più aggressive, ma di fatto, rappresentando anche un importante target per una nuova classe di farmaci, i PARP inibitori (PARPi). Tuttavia, le mutazioni di BRCA 1-2 rappresentano solo la minima parte delle potenziali mutazioni somatiche correlate ai pathway di riparazione del DNA (come i geni connessi ai meccanismi di riparazione omologa, e le stesse mutazioni somatiche di BRCA 1-2) che se venissero intercettate precocemente potrebbero rappresentare un’interessante spia di resistenza acquisita ai farmaci e anche un potenziale target per trattamenti come gli stessi PARPi oggi possibile soltanto nei casi di mutazione germline di BRCA 1-2. Esistono quindi due unmet need clinici: l’identificazione precoce e dinamica di alterazioni molecolari in grado di predire una rapida progressione ai trattamenti standard e la possibilità che queste stesse alterazioni possano rappresentare un nuovo driver per successivi trattamenti personalizzati. 

Obbiettivi del progetto: 

1. Identificazione di un pannello di biomarcatori prognostici e predittivi in grado di intercettare precocemente i meccanismi di resistenza e anticipare le progressioni “biochimiche” prima della progressione strumentale (in corso di monitoraggio trimestrale previsto);
2. valutare da un punto di vista epidemiologico la frequenza delle mutazioni germline e di quelle somatiche dei geni studiati e guidare lo sviluppo di strategie di trattamento adattative. 

Per raggiungere questi obiettivi il progetto prevede più fasi: 

• studio osservazionale retrospettivo/prospettico per la valutazione della frequenza delle mutazioni BRCA 1-2 e geni connessi ai meccanismi di riparo del DNA (HRD) nella malattia HER2 negativa descritta come luminale HR+/HER2 0/low e triplo negativa HR-/HER2 0/low: valutazione basale e dinamica durante i trattamenti standard per singolo fenotipo: nella malattia luminale a tempo 0 e 1-2 anni dall’avvio della terapia con CDK4/6i e dopo progressione dal suddetto trattamento; nella malattia triplo negativa: alla diagnosi, al termine di ogni trattamento previsto da linee guida. 
• i pazienti saranno distribuiti in tre gruppi sulla base del tempo trascorso al fallimento del trattamento: 1 mese, 3 mesi e 6 mesi al fine di identificare la condizione di resistenza primaria.

Il progetto verrà inviato a valutazione per approvazione del Comitato Etico. 

Metodi: 

le analisi proposte per l’identificazione precoce dei meccanismi di resistenza saranno effettuate in NGS attraverso la biopsia liquida su pannello dedicato per la ricerca delle mutazioni somatiche, con analisi tissutale per BRCA 1- 2; la ricerca di mutazioni germline verrà eseguita con tecnica NGS su linfociti (secondo protocollo standard). Verranno raccolti dati sulla presentazione clinica, esami di laboratorio e profilo di tossicità.

I linfociti Th17 sono legati al cancro, alle malattie autoimmuni e alle malattie virali (Tesmer LA et al., 2008). Nel cancro è stato osservato un aumento dei livelli di Th17 e delle citochine correlate. La differenziazione Th17 dipende da diversi componenti, tra cui la serina/treonina chinasi SGK1 (Wu C et al., 2013). SGK1 controlla l'espressione di RANBP1, implicata nella mitosi e nel trasporto nucleare (Amato R et al., 2013). Questo progetto si concentra sulla comprensione del ruolo di RANBP1 nella modulazione dei Th17 per il trattamento dei tumori colon-rettali. Metodi: Studieremo Buffy coats da donatori sani e neoplastici per isolare le cellule CD4+ e Th17 e i campioni ortologhi di tumori del colon e di tessuto sano adiacente derivato da pazienti con ca colon-rettale o pazienti non neoplastici sottoposti ad interventi del colon, secondo le linee guida per cause non neoplastiche. Gli studi di espressione genica per la firma Th17 saranno condotti mediante WB, IF su cellule intatte, Realtime PCR e approcci FACS. Utilizzeremo approcci di sovra-espressione lentivirale e di silenziamento genico stabile per misurare le fluttuazioni di RANBP1 e determinare il suo ruolo nella maturazione Th17. Verranno eseguiti saggi IF ed estrazioni differenziali nucleo-citoplasmatiche per determinare il ruolo della modulazione di RANBP1 sul trasporto nucleare dei Th17. Gli studi di metabolomica funzionale saranno eseguiti con approcci Sea- Horse e HPLC intracellulari e gli studi di modulazione delle citochine condotti con approccio Fluo-EliSpot. Saranno allestiti studi di co-cultura linfociti/tessuto neoplastico e modelli 3D per la validazione micro-ambientale Obiettivi: Studieremo in modelli primari di tumori interazione tra cellule Th17 e tumorali. Identificheremo i geni e le citochine che controllano la differenziazione dei Th17 e la deplezione dei Treg. In collaborazione con la UO di Chirurgia generale della Az Universitaria Dulbecco, si procederà alle correlazioni clinico-molecolari a fini prognostici e predittivi e per la caratterizzazione clinico-molecolare di eventuali nuovi bio-marcatori immunologici. Recenti evidenze dimostrano che RANBP1 influenza il quadro secretorio e metabolico dei linfociti TH17 in modo tale da alterare la plasticità e i comportamenti tossici dei Th17. Gli studi di onco-immuno- metabolomica saranno utilizzati per esplorare questo aspetto. Conclusioni: Questo nuovo meccanismo ha completato la delineazione di una via cruciale per i processi di differenziazione dei linfociti, che potrebbe portare a nuovi sbocchi non solo per la comprensione dei meccanismi di base della plasticità dei Th17, ma anche per le prospettive future di modulazione farmacologica attraverso la manipolazione mirata di questa via di segnalazione nel cancro.

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.