- Valutazione dell'efficacia terapeutica di agenti che regolano il processo epigenetico di controllo dell'espressione genica nei sarcomi ossei
- Therapeutic efficacy evaluation of agents that regulate epigenetic control of gene expression in bone sarcomas
- Cristalli, Camilla <1985>
Subject
- MED/33 Malattie apparato locomotore
Description
- L'identificazione di nuove strategie terapeutiche contro i sarcomi ossei rappresenta un obiettivo primario per il trattamento dei pazienti refrattari ai comuni agenti chemioterapici. Sia l’osteosarcoma (OS) che il sarcoma di Ewing (EWS), due fra i più comuni tumori ossei primari, derivano dalla trasformazione di cellule staminali mesenchimali (MSC) e/o progenitori osteoblastici in qualsiasi fase del differenziamento. La perdita del differenziamento è una caratteristica biologica specifica di questi tumori ed ha un forte significato prognostico. Ripristinare il differenziamento attraverso la reversione di alterazioni a livello epigenetico può rappresentare quindi un'importante opportunità terapeutica. Qui sono stati analizzati gli effetti su proliferazione, sopravvivenza e differenziamento di due inibitori delle DNMTs (DNMTi) non nucleosidici di nuova sintesi, MC 3353 e MC 3343, in comparazione alla DAC, su linee e xenotrapianti di cellule OS ed EWS. Entrambi gli inibitori hanno determinato una significativa inibizione dell'attività DNA metil-transferasica, ma solo il trattamento con MC 3343 ha influenzato l'espressione delle DNMTs. In vitro, MC 3343 ha dimostrato effetti specifici su proliferazione e differenziamento, mentre MC 3353 ha comportato un generale effetto tossico. MC 3343 rallenta il ciclo cellulare con aumento delle cellule nelle fasi G1 o G2/M e induce il differenziamento. In EWS viene indotta l'espressione di marcatori neurali del differenziamento terminale, mentre in OS, si assiste ad un aumento della matrice mineralizzata e dell’espressione di geni dell’osteoblastogenesi matura. Il trattamento in vivo di uno xenotrapianto derivato da paziente OS (PDX) ha confermato l'effetto antiproliferativo di MC 3343 insieme ad una chiara induzione del differenziamento osteoblastico. In conclusione, MC 3343 ha dimostrato specificità ed efficacia nel bloccare la proliferazione e indurre il differenziamento sia nel contesto EWS che OS. Inoltre, la combinazione con doxorubicina e cisplatino è risultata sinergica. Questo composto può quindi rappresentare un potenziale strumento per la terapia differenziativa dei sarcomi ossei.
- Identification of new therapeutic strategies against bone sarcomas continues to represent a primary goal for patients refractory to common chemotherapy treatments. Both osteosarcoma (OS) and Ewing’s sarcoma (EWS), the two most common primary bone tumors, derive from transformation of mesenchymal stem cells (MSCs) and/or osteoblastic progenitors in any phases of their differentiation. The loss of differentiation is a widespread biological feature of these tumors and has a strong prognostic significance. Thus, reverting epigenetic alterations to restore differentiation may be a therapeutic opportunity. Here we analyze the effects of two novel non-nucleoside DNMT inhibitors (DNMTi), MC 3353 and MC 3343, in comparison with DAC nucleoside inhibitor, on cell proliferation, survival and differentiation, in a representative panel of OS and EWS cell lines and xenografts. Both inhibitors determined a significant inhibition of DNMTs activity, but only MC 3343 treatment affected the expression of DNMTs. In vitro, MC 3343 was found to have specific effects on cell proliferation and differentiation, while MC 3353 induced a general toxic effect. MC 3343 altered cell cycle by inducing blockage of cells in G1 or G2/M phases and was able to significantly induce cell differentiation. In EWS, the treatment induced the expression of terminal neural differentiation markers, while in OS cells, increased both matrix mineralization and expression of genes specifically related to osteoblastogenesis. In vivo treatment of an OS patient derived xenograft (PDX) confirmed the anti-proliferative effect of MC 3343 together with the severe induction of osteoblastic differentiation. In conclusion, MC 3343 non-nucleoside DNMTi, was found to be specific and effective to reduce proliferation and induce differentiation either in EWS or in OS context and its combination with doxorubicin and cisplatin, two of the chemotherapeutic agents of choice in OS treatment, resulted synergic. This compound may thus be considered for differentiative therapy of bone sarcomas.
Date
- 2017-05-16
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-20867
Cristalli, Camilla (2017) Valutazione dell'efficacia terapeutica di agenti che regolano il processo epigenetico di controllo dell'espressione genica nei sarcomi ossei, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Oncologia e patologia sperimentale