ncRNA come biomarcatori e regolatori molecolari del cancro alla prostata

L'importanza biologica del trascrittoma non codificante è diventata indiscutibile nel corso degli anni. La proporzione relativa del genoma che codifica per le proteine rispetto al genoma non codificante regolatorio varia significativamente tra le specie, indicando una relazione tra la complessità degli eucarioti superiori e gli RNA non codificanti (ncRNA) che hanno una funzione regolatoria. Gli RNA, specialmente gli ncRNA, sono attori cruciali nella regolazione dei meccanismi cellulari grazie alla loro capacità di interagire e regolare altre molecole. È interessante notare che malattie complesse come il cancro coinvolgono frequentemente cambiamenti quantitativi nel trascrittoma non codificante, suggerendo un possibile legame tra deregolazione degli ncRNA e fenotipi patologici. Il cancro alla prostata (PCa), una malattia complessa e sfaccettata, coinvolge la deregolazione di vari processi molecolari, inclusa l'intricata sfera degli ncRNA. Infatti, sono stati osservati pattern di espressione alterati degli ncRNA nel PCa, contribuendo all'inizio, alla progressione e alla risposta al trattamento della malattia. Alcuni ncRNA agiscono come regolatori chiave, influenzando funzioni cellulari critiche come la proliferazione, l’apoptosi e l’invasione. Inoltre, è emerso il ruolo di specifici ncRNA come potenziali marcatori diagnostici e prognostici, offrendo preziosi insights sulla aggressività del tumore e guidando strategie di trattamento personalizzate. Il PCa costituisce una notevole preoccupazione per la salute globale, come dimostrato dalla diagnosi annuale di circa 1,3 milioni di nuovi casi su scala mondiale; comprendere l'interazione delle complesse network tra PCa e ncRNA offre la possibilità di scoprire nuovi bersagli terapeutici e sviluppare approcci basati sulla medicina di precisione nella gestione di questo tumore molto diffuso. Partendo da questi concetti, abbiamo sviluppato il lavoro proposto in questa tesi, concentrandoci su due obiettivi principali: 1)Studio di potenziali RNA biomarcatori del PCa. 2)Studio delle network intracellulari in cui sono coinvolti gli ncRNA. Riguardo al primo obiettivo, il nostro studio ha fornito un contributo significativo al progetto europeo diaRNAgnosis H2020, mirato allo sviluppo di una diagnosi del PCa non invasiva e senza l’utilizzo della PCR, attraverso il rilevamento di RNA biomarcatori nei fluidi biologici. In questo contesto, in linea con i work flow in cui siamo coinvolti, abbiamo ottimizzato un protocollo per la manipolazione del campione di urina e l'estrazione di RNA. Inoltre, abbiamo analizzato, selezionato validato e proposto 3 lncRNA (MALAT1, PCA3, PCAT18), un mRNA (KLK3) e 8 microRNA (miR-27b-3p, miR-30a-3p, miR-30a-5p, miR-30b-5p, miR-30c-5p, miR-107, miR-125b-5p, miR-574-3p) come potenziali biomarcatori per il PCa, in grado anche di discriminare i pazienti affetti da cancro da quelli affetti da iperplasia prostatica benigna (BPH). Durante i periodi di secondment presso l'azienda biotecnologica DestiNA Genomica SL (Granada, Spagna), i trascritti selezionati sono stati utilizzati per la progettazione di sonde da impiegare nello sviluppo del dispositivo diagnostico. Ulteriori test e validazioni sono in corso per lo sviluppo del dispositivo. Per quanto riguarda lo studio delle network intracellulari, abbiamo utilizzato un approccio combinato di biologia computazionale e sperimentale per identificare i lncRNA deregolati nel PCa. L'analisi dei livelli di espressione in biopsie di PCa dei lncRNA precedentemente selezionati tramite analisi computazionale ha permesso l'identificazione di un lncRNA sovraespresso in modo statisticamente significativo - ELFN1-AS1 - nei tessuti tumorali rispetto al tessuto sano adiacente. Studi sulla localizzazione subcellulare, lo hanno localizzato come preferenzialmente citoplasmatico, ci hanno portato a ipotizzare la sua funzione di "miRNA sponge" e il suo coinvolgimento all’interno di ceRNA, come la network ELFN1-AS1:miR-139-3p-CRISP3 identificata in silico. Non è stato escluso il suo coinvolgimento in processi regolatori nucleari studiando potenziali interazioni RNA:RBP. In conclusione, i risultati ottenuti incoraggiano ulteriori approfondimenti sullo studio delle intricate network in cui ELFN1-AS1 è coinvolto attraverso interazioni con altre biomolecole nel sistema complesso del PCa.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• STELLA, MICHELE

Contributors dc:contributor

• RAGUSA, MARCO
• RAPISARDA, Andrea

• ncRNA
• lncRNA
• microRNA
• Prostate Cancer
• ceRNA network
• Biomarker
• Urine
• Cancro prostata
• Biomarcatori

Statement dc:rights

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

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/641457

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/641457