Oncologia Sperimentale di

Laboratorio

INTRODUZIONE

1° S. BENINATI

Attività a Scelta CL Magistrale (3CFU)

Introduzione

• Il corso si prefigge di introdurre gli studenti alla conoscenza delle tecniche utilizzate nel laboratorio di oncologia sperimentale al fine di ottenere dati utili per ridurre la crescita tumorale e l’invasione metastatica

Farmaci citotossici

• Il controllo della crescita neoplastica si attua influenzando i processi di proliferazione cellulare, inducendo il differenziamento e la morte cellulare

• Un farmaco si definisce citotossico quando uccide la cellula neoplastica.

• La chemioterapia attuale utilizza farmaci citotossici

Farmaci differenzianti

• Un’alternatica alla terapia citotossica è la terapia differenziativa.

• In questo caso il farmaco induce il differenziamento della cellula neoplastica e blocca la proliferazione.

Test di laboratorio

• Per dimostrare che un farmaco possieda attività differenziante è necessario effettuare una serie di prove di laboratorio.

• Misure della proliferazione cellulare

• 1. curve di crescita

• 2. conta cellulare

• 3. vitalità cellulare

Metaboliti

• Anche la ricerca di metaboliti legati alla crescita tumorale può essere utile

• Tali molecole vengono denominate “Markers”

• I markers studiati nel nostro laboratorio sono:

• Poliammine come fattori di crescita

• Enzima transglutaminasi come marker di differenziamento

Linee cellulari

• Si usano come modello di crescita cellulare neoplastica

• Noi useremo come campione il melanoma sia umano che murino

• Una delle caratteristiche del melanoma è che durante il differenziamento producono melanina

• Un pigmento nero

Il melanoma

Il melanoma è un tumore cutaneo maligno che origina dai melanociti, cellule dello strato basale dell’epidermide responsabili della produzione di melanina.Sebbene la neoplasia insorga principalmente nella pelle, esistono altri siti possibili, tra cui la mucosa nasale ed ano-genitale, l’esofago, le meningi e l’occhio

Melanoma Superficiale

Melanoma Muco-lentigginosoMelanoma Acro-lentiginoso

Lentigo MalignaMelanoma Nodulare

Melanoma Amelanotico

Melanoma Superficiale

Melanoma Muco-lentigginosoMelanoma Acro-lentiginoso

Lentigo MalignaMelanoma Nodulare

Melanoma Amelanotico

Asimmetria Bordo Colore DiametroAsimmetria Bordo Colore Diametro

L’aspetto di ogni melanoma può variare ma, generalmente, mostrano tutti le caratteristiche definite ABCDAsimmetria: le due metà del neo non hanno stessa forma.Bordo: i bordi sono spesso sfumati e dal contorno irregolare.Colore: il colore è irregolare. Il neo presenta sfumature di colore nero e marrone, si osservano inoltre zone bianco, rosso, rosa o blu.Diametro: le dimensioni del neo cambiano.

Vengono adottati vari sistemi di classificazione per descrivere la profondità di invasione: il più utilizzato è il Metodo di Clark e quello di Breslow (BW) In particolare:- lesione di Clark di 1° livello, è un melanoma in situ confinato all’epidermide;BW 1- lesione di Clark di 2° livello, caratterizzata da piccoli nidi e cellule singole nel derma papillare; BW 2- lesione di Clark di 3° livello, il tumore invade il derma papillare; BW 3- lesione di Clark di 4° livello, la lesione invade il derma in profondità (strato reticolare);BW 4- lesione di Clark di 5° livello, il melanoma invade il tessuto sottocutaneo. BW 5

Control

AE

AE

Linea cellulare di melanoma murino (B16-F10)

Cellule non trattate

Cellule trattate con molecola differenziante (bassa conc)

Cellule trattate con molecola differenziante (alta conc)

Morfologia stellata

ESAME MORFOLOGICO

Presentazione di un lavoro di oncologia sperimentale

• Trattamento di melanomi umani e murini con molecole differenzianti

• Vari test di proliferazione e di invasione

• Ipotesi di metabolismo coinvolto nel controllo della crescita tumorale

• Poliammine e transglutaminasi

- Theophylline- other activators

TGase activity

protein cross-linking

polyamines

motility

BM

Polyamination of BM proteins

adhesion

BM digestion

Controllo B16-F10 B16-F10 differenziate

PROTEOLYSIS INVASION

ADHESION E.C. ADHESION B.M.

BASEMENT MEMBRANE COMPONENTSLaminin Collagen IV Entactin Growth factors

LN-RLN

Tumor cell

Target tissue

Integrins

Capillary lumen

Invasion Invasion (Boyden Chamber assay)(Boyden Chamber assay)

medium

filter

chemoattractant

Matrigel

0

20

40

60

80

100

120

Control 48h 72h

% i

nva

sio

n

Control 72hr 48h

I PARAMETRI CHE VENGONO CONTROLLATI PER AVERE LA CERTEZZA CHE UNA DATA

MOLECOLA POSSA ESERCITARE POTERE ANTIPROLIFERATIVO E/O ANTIMETASTATICO

SU DI UNA LINEA CELLULARE O SULL’ORGANO BERSAGLIO DI UN ANIMALE

1. VITALITA’ CELLULARE

2. PROLIFERAZIONE CELLULARE

3. ANALISI AL MO MORFOLOGICA

4. SEGNI DI DIFFERENZIAMENTO

5. POTERE METASTATICO

6. POTERE INVASIVO

7. METALLOPROTEASI

8. TRANSGLUTAMINASI

9. POLIAMMINE

10.MELANINA

11.APOPTOSI

12.ANGIOGENESI