Tumore della mammella

Il carcinoma mammario rappresenta la tipologia di tumore più comune nelle donne ed è il secondo tipo di tumore più frequente nell'intera popolazione. Il carcinoma mammario a fenotipo triplo negativo (TNBC) è una forma relativamente non comune (10-15%) di tumore al seno ed è caratterizzato da una prognosi particolarmente infausta e da un'elevata incidenza di metastasi. Attualmente, a causa delle sue specifiche caratteristiche molecolari, l'unica opzione terapeutica disponibile per queste pazienti è la combinazione di chemioterapia ed immunoterapia in regime di neoadiuvante, seguite da chirurgia. Tuttavia, la risposta alla terapia neoadiuvante è piuttosto variabile e non sono disponibili marcatori predittivi.

 

Trascrittomica spaziale applicata al tumore al seno triplo negativo per predire la risposta alla terapia neoadiuvante

Unità di Oncologia Molecolare: Dr.ssa Ciarrocchi, Dr.ssa Donati, Dr.ssa Reggiani 
 

La comprensione del contributo delle cellule immunitarie e del microambiente alla biologia tumorale è complicata da limitazioni tecniche dovute alla difficoltà dell'isolare e analizzare singolarmente le cellule derivanti dai campioni clinici tumorali. Per ovviare a questo problema, abbiamo utilizzato uno strumento innovativo, l'nCounter GeoMix-Digital Spatial Profiler (DSP), in stretta collaborazione con la Divisione di Anatomia Patologica. Questa tecnologia permette di integrare il profilo trascrizionale di espressione genica delle cellule con la valutazione delle morfologia tissutale del campione analizzato. In questo modo, siamo in grado di analizzare l'espressione genica delle cellule immunitarie e stromali infiltrate all'interno delle biopsie dei tumori, per stabilire la correlazione con la risposta patologica o con la resistenza alla terapia neoadiuvante.

 

Realizzazione di una piattaforma di organoidi derivanti dal tumore delle pazienti con tumore al seno triplo negative per individuare nuove strategie terapeutiche

Unità di Oncologia Molecolare: Dr.ssa Reggiani, Dr.ssa Manzotti 
 

Lo studio dell'eterogeneità del tumore al seno triplo negativo con lo scopo di identificare approcci terapeutici innovativi e personalizzati richiede l’utilizzo di idonei modelli ex vivo. A tal fine, i campioni tumorali vengono raccolti dalle pazienti in collaborazione con l'Unità di Oncologia, l'Unità di Chirurgia Senologica, l'Unità di Anatomia Patologica e la Biobanca istituzionale. Questi campioni tumorali sono utilizzati per derivare degli aggregati tridimensionali in vitro, definiti organoidi, che ricapitolano le caratteristiche molecolari e funzionali dei tumori delle pazienti. Queste caratteristiche sono confermate tramite un approccio NGS e con valutazioni immunoistochimiche. Gli organoidi sono poi utilizzati in saggi funzionali che porteranno alla profilazione delle specifiche caratteristiche biologiche di ciascun tumore. Inoltre, possono essere utilizzati per screening farmacologici e la realizzazione di co-colture con le cellule immunitarie per formulare nuove ipotesi terapeutiche.

 

Riprogrammazione trascrizionale delle cellule Natural Killer (NK) nel trattamento del tumore al seno triplo negativo

Unità di Oncologia Molecolare: Dr.ssa Reggiani PI (Principal Investigator), Dr. Redavid 
 

La recente applicazione dell’immunoterapia alla chemioterapia neoadiuvante ha migliorato drasticamente la risposta terapeutica delle pazienti affette da tumore al seno triplo negativo (TNBC). Tra le diverse cellule immunitarie che potrebbero essere coinvolte maggiormente nella risposta antitumorale, le cellule Natural Killer (NK) sembrano essere quelle più promettenti. La plasticità trascrizionale delle cellule NK è essenziale per modulare la loro permanenza nei tessuti, l'infiltrazione nel tumore e le loro funzioni effettrici, inclusa la citotossicità verso il tumore. La riprogrammazione di specifici fattori di trascrizione può costituire quindi un nuovo strumento per migliorare le proprietà antitumorali di queste cellule nelle terapie e migliorare la sensibilità del tumore al trattamento in regime di neoadiuvante. A tale scopo, saranno utilizzati diversi approcci innovativi nello studio della genomica funzionale e del microambiente tumorale (imaging basato su analisi cellulari in real-time, saggi di citofluorimetria a flusso, sequenziamento di RNA a singola cellula) per identificare i principali regolatori trascrizionali responsabili dell’attivazione delle cellule NK nel tumore TNBC.

 

Modificazioni epigenetiche e metaboliche nel tumore al seno

Unità di Oncologia Molecolare: Dr.ssa Pistoni, Dr.ssa Rossi 
 

I tumori sono causati da aberrazioni della proliferazione cellulare e richiedono importanti modifiche metaboliche per sostenerne l’inizio e la progressione. Il nostro scopo è comprendere se e quali alterazioni metaboliche fanno parte di questi processi. Miriamo a trovare fragilità metaboliche che possano essere utilizzate come nuovi bersagli per modulare i meccanismi di resistenza e/o di risposta alla terapia seguendo due vie:

• Utilizzando dei farmaci specifici, di cui è noto il loro effetto antitumorale, per inibire il fattore trascrizionale BRD4 (inibitori delle proteine BET, BETi); infatti, le cellule tumorali dipendono dall’ attività trascrizionale di questo fattore. Attraverso approcci in vitro, miriamo a dimostrare come il trattamento coi BETi modifichi il dinamismo mitocondriale e il metabolismo glicolitico cellulare attraverso cambi epigenetici portando all’identificazione di nuovi promettenti bersagli terapeutici.
• Comprendere la funzione di ATGL e delle goccioline lipidiche (LD), in particolare il loro ruolo nella riprogrammazione metabolica (es: lipogenesi, lipolisi, b-ossidazione), sulla regolazione della trascrizione (es: PPARa, PPARg) e sulla proliferazione delle cellule tumorali. I tumori TNBC dipendono dal metabolismo lipidico in modo sostanziale: le LD sono degli organelli intracellulari deputate all'immagazzinamento dei lipidi, di cui ATGL regola il rilascio sotto forma di acidi grassi. Attraverso l’integrazione di studi omici ci prefiggiamo di trovare il contributo di ATGL sulle vie di segnalazione che correlano con l’aggressività tumorale, finora non ancora esplorate nel TNBC.

 

Adipociti maturi associati al tumore (CAAs)

Unità di Oncologia Molecolare: Dr.ssa Pistoni, Dr.ssa Rossi 
 

Gli adipociti associati al tumore (CAAs) sono, tra i componenti cellulari del microambiente tumorale, la principale fonte di energia esogena per la sopravvivenza delle cellule del tumore al seno. Grazie alla collaborazione con le unità di Oncologia, Anatomia Patologica e Chirurgia Senologica dell’Istituto per ottenere adipociti da pazienti TNBC, potremo:

• Stabilire colture 2D e 3D di CAAs in co-coltura con cellule TNBC per ricostruire il microambiente del cancro al seno. Il nostro obiettivo è indagare come la sinergia funzionale dei CAAs con le cellule tumorali influenzi il metabolismo lipidico ed energetico condizionando il fenotipo e la proliferazione cellulare.
• Utilizzare di approcci NGS (RNA-seq e ATAC-seq) per identificare come CAAs influenzano l'eterogeneità trascrizionale e genomica delle cellule TNBC, riproducendo la variabilità delle pazienti. Lo scopo è ottenere un elenco di geni da correlare con i dati clinici dei pazienti TNBC per scoprire quali vie di segnalazione sostengono la malattia.