Riassunto analitico
La Leucemia Mieloide Acuta(LMA) rappresenta una famiglia eterogenea di aggressive neoplasie ematologiche, originanti dall'espansione clonale, incontrollata e afinalistica di blasti leucemici immaturi a livello midollare. Essa include la quasi totalità delle Leucemie Acute riscontrate nell'adulto anziano >60 anni. Nonostante i progressi nel trattamento e nella comprensione biologica della malattia, la prognosi e la sopravvivenza a lungo termine rimangono ampiamente insoddisfacenti.
Perciò vi è la necessità di ricercare nuovi approcci terapeutici.
La LMA si può definire come una dis-regolazione del normale processo ematopoietico, attraverso cui le cellule mature del sangue si originano a partire da cellule staminali pluripotenti.
Cebpa è un regolatore trascrizionale fondamentale per la differenziazione dei progenitori mieloidi in cellule granulocitiche mature e funzionali.
La sua rilevanza è ribadita dal fatto che esso risulta strutturalmente mutato o funzionalmente inattivato in un numero non trascurabile di casi di LMA, evidenziando un ruolo di comune denominatore nella patogenesi della malattia. Da qui, l'assunzione che il ripristino dell'attività funzionale di questo agente differenziante possa rappresentare una strategia promettente nel trattamento della LMA.
L'obiettivo prefissato dalla presente tesi è quello di identificare composti che possano mimare il ruolo biologico di Cebpa, mediante interrogazione della banca-dati cMap. CMap è un innovativo strumento bio-informatico che si basa sulla catalogazione di un ampio numero di profili trascrizionali, estrapolati tramite analisi "microarray" su diverse linee cellulari in risposta al trattamento con una varietà di composti bioattivi e farmacologici ("perturbagenes"). Fornendo una firma genica d'interesse, come quella di Cebpa nel nostro caso, appositi algoritmi di analisi possono tracciare connessioni funzionali con i profili di riferimento all'interno della banca-dati, espresse in termini di espressione genica differenziale e riassunte in uno specifico punteggio ("connectivity score").
Una delle principali applicazioni di questo strumento è quella del “drug repurposing" ovvero la traslazione di farmaci noti verso nuove indicazioni terapeutiche.
Mediante un tale approccio, due candidati potenziali per un'attività Cebpa-simile sono stati identificati: diperidon (un anestetico locale) e amantadina, un agente antivirale.
Si è passati dunque ad un ulteriore livello di approfondimento: dall'analisi "in vitro" di questi due composti è emerso che diperidon possiede un effetto inibitorio sulla proliferazione di cellule HL60 ma solo un modesto effetto nell'indurre l'espressione di "markers" differenziativi mieloidi come CD11, CD14 CD15 e CD163; in modo non sorprendente ciò non correlava con segni di maturazione morfologica dei blasti leucemici. Al contrario nelle cellule trattate con amantadina, in particolare in associazione con acido retinoico (ATRA), l'espressione di "markers" differenziativi monocito-macrofagici come CD163 risultava marcatamente aumentata ed un simile cambiamento correlava con l'insorgere di chiare caratteristiche morfologiche, proprie della differenziazione monocito-macrofagica. Di grande interesse, il riscontro di come il trattamento con amantadina induca l'espressione di VDR (master regulator della differenziazione macrofagica), evento che appare biologicamente alla base della differenziazione in senso monocito-macrofagico indotta dal co-trattamento ATRA-amantadina. Questa ipotesi sembra confermata dalla possibilità di bloccare tale processo qualora venga espressa una forma inattiva dominante-negativa di VDR. In conclusione, sebbene non sia stato possibile identificare, in questo studio, un composto che mimi esattamente la funzione di Cebpa, un tale approccio, rivolto allo "screening" di banche-dati bio-informatiche, sembra essere promettente al fine di individuare composti ad azione differenziante e anti-leucemica.
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