Analysis of the involvement of exosomal miRNAs and proteins in the response of CRC cells to Cetuximab

Recentemente è stata dimostrata l’importanza della comunicazione intercellulare attraverso vescicole rilasciate dalle cellule sia a livello fisiologico sia a livello dello sviluppo e della progressione dei tumori, compresi l’angiogenesi ed i processi metastatici. La comunicazione cellulare può coinvolgere gli esosomi, piccole vescicole di origine endocitica rilasciate da diversi tipi di cellule donatrici; gli esosomi possono trasferire dalle cellule donatrici a quelle riceventi segnali molecolari come RNA e proteine attraverso l’ambiente extracellulare in modo paracrino, autocrino e endocrino. Gli esosomi possono veicolare oncogeni che a loro volta possono influenzare la risposta farmacologica ed immune delle cellule riceventi. Considerando il ruolo cruciale dei microRNAs nel cancro al colon, uno dei tumori più diffusi al mondo, è stato reputato interessante investigare circa il ruolo dei microRNAs e delle proteine esosomali nella risposta di cellule di cancro al colon trattate dopo trattamento con cetuximab, un farmaco anti-tumorale diretto contro il recettore EGFR. In particolare, la via di EGFR è stata accostata alla biogenesi dei microRNAs e in aggiunta alla comunicazione intercellulare. Le due linee cellulari analizzate erano le Caco-2 (aventi il gene KRAS normale) e le HCT-116 (con il gene KRAS mutato). Per effettuare tale studio, è stata utilizzata la tecnologia della Real-Time PCR che ha consentito di verificare l’espressione di 745 microRNAs. I risultati hanno mostrato che il profilo di espressione dei microRNAs cellulari ed esosomali sono sovrapponibili, tuttavia esistono delle differenze quantitative, quindi una distribuzione quantitativa ed asimmetrica. Dopo il trattamento, le Caco-2 hanno mostrato una più forte risposta rispetto alle HCT-116. Molti microRNAs differenzialmente espressi negli esosomi delle Caco-2 trattate risultavano coinvolti nel cancro e nell’immunità. Tali dati potrebbero essere spiegati considerando che la via di EGFR, ed in particolare la cascata delle MAPK, possono controllare la biogenesi dei microRNAs. Per quanto riguarda l’analisi delle proteine esosomali, l’uso della tecnologia degli antibodies microarray, che ha consentito il profiling di 741 proteine cancer-related, ha evidenziato, in accordo coi i dati sui microRNAS, una maggiore risposta da parte delle Caco-2, nei cui esosomi post-trattamento si osservavano 59 proteine differenzialmente espresse contro le 9 delle HCT-116. Globalmente i microRNAs e le proteine esosomali differenzialmente espresse erano coinvolte nel cancro, nella stimolazione della risposta immune e quindi nell’infiammazione. Inoltre, la trasfezione di esosomi isolati dalle Caco-2 a steady-state (non trattate) in cellule di HCT-116 determinava la diminuzione della proliferazione cellulare delle stesse HCT-116, al contrario gli esosomi derivati da Caco-2 trattate con cetuximab trasfettati in HCT-116 causavano un aumento della loro proliferazione cellulare. Gli esosomi delle cellule trattate potrebbero contenere oncogeni e microRNAs coinvolti nella stimolazione del sistema immune. Per approfondire l’analisi proteica, le proteine esosomali differenzialmente espresse dopo trattamento sono state analizzate per individuare eventuali proteine capaci di legare l RNA. Ciò potrebbe essere utile per investigare circa il sorting dei microRNAs all’interno degli esosomi, processo ancora inesplorato e non caratterizzato. Globalmente i risultati della tesi potrebbero essere utili al fine di: 1) approfondire i meccanismi di trasferimento orizzonatale tra le cellule eucariotiche, tramite gli esosomi; 2) permettere la ricerca di biomarcatori (microRNAs e proteine), della risposta al cetuximab in vivo. Da questo punto di vista, sarebbe interessante caratterizzare il profilo di espressione dei microRNAs e delle proteine degli esosomi derivati dal plasma di pazienti affetti da cancro al colon dopo la somministrazione del cetuximab.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2013

Author dc:creator

• MAUGERI, MARCO

Contributors dc:contributor

• PURRELLO, Michele

• Colorectal cancer, microRNAs, proteins, exosomes, cell communication, cetuximab

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/588010

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/588010