OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di focalizzare su alcune patologie come esempi-tipo di alterazioni molecolari che sono alla base delle malattie, con particolare attenzione ai tumori, e su approcci metodologici mirati alla comprensione dei meccanismi patogenetici e all'individuazione di nuovi bersagli terapeutici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di focalizzare su alcune patologie come esempi-tipo di alterazioni molecolari che sono alla base delle malattie, con particolare attenzione ai tumori e alle immunodeficienze e su approcci metodologici mirati alla comprensione dei meccanismi patogenetici e all'individuazione di nuove strategie terapeutiche.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento prevede lezioni frontali per un totale di 20 ore mediante presentazioni Powerpoint.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Concetti generali di patologia molecolare

IL CANCRO

La cancerogenesi come processo microevolutivo. Origine clonale dei tumori. Le mutazioni somatiche come causa del tumore. Cambiamenti genetici ed epigenetici per l'inattivazione genica. Instabilità genetica delle cellule cancerose. Modello gerarchico della poplazione tumorale. Il processo di metastatizzazione. Neoangiogenesi tumorale. Fattori ambientali e cancro: i cancerogeni. Iniziatori e promotori. Oncogeni e oncosoppressori: l'esempio di Ras, Rb, Myc, p53. Terapie anticancro e la multidrug resistance.

Le cellule staminali del cancro

IL modello dell'evoluzione clonale per la cancerogenesi. Organizzazione gerarchica del tumore: il concetto di cellula staminale del tumore (CSC). Caratteristiche delle CSC: marcatori fenotipici, capacità funzionali-saggi di xenotrapianto, di formazione di sferoidi-colonie, della side popoulation, dell'attività della ALDH. Le cellule di origine delle CSC. Plasticità del modello delle CSC: il caso del melanoma. Generazione in vitro di CSC. Strategie terapeutiche antitumorali che bersagliano le CSC.

Il microambiente tumorale

Le cellule del microambiente tumorale: fibroblasti associati al tumore (CAF), cellule staminali mesenchimali, macrofagi tumore-associati (TAM) e loro ruolo nel sostegno del tumore e del processo di metastatizzazione. L'espressione di caveolina-1 nei CAF: funzioni della Cav-1 e implicazioni della sua down-regolazione. Il “reverse Warburg effect”. Rilevanza prognostica dell'espressione della Cav-1 nei CAF.

La leucemia mieloide cronica

Patogenesi molecolare della CML: ruolo di Bcr-Abl. Decorso della patologia. Terapie per la CML: la rivoluzione degli inibitori della tirosino chinasi (TKI). Quali sono e come funzioano i TKI. Valutazione della risposta alla terapia: parametro ematologico, citogenetico e molecolare. Resistenza ai TKI: mutazioni in Bcr-Abl e cellule staminali della CML (LSC). Pathways di sopravvivenza nelle LSC come possibili bersagli di nuove terapie. La rimozione cellulare programmata: segnali “eat me”, segnali “non eat me” e meccanismi di evasione delle cellule tumorali.

Lecemie acute e nuove strategie terapeutiche: le cellule NK alloreattive

Concetti base del processo emopoietico. Classificazione morfologica e fenotipica delle leucemie acute, mieloidi e linfoidi. La regolazione dell'attività funzionale delle cellule NK: recettori inibitori e attivatori. Espressione dei ligandi per recettori NK sulla superficie delle cellule leucemiche: differenze tra leucemie mieloidi e linfoidi. Il trapianto aploidentico di cellule staminali emopoietiche. Concetti alla base dell'alloreattività NK: il KIR/HLA-class I mismatch. Correlazione tra alloreattività NK e attività antileucemica: esperienza in vitro e nella pratica clinica.

Approcci di immunoterapia adottiva con linfociti geneticamente modificati nel trapianto allogenico di cellule staminali emopoietiche

Applicazioni terapeutiche disponibili che impiegano l’utilizzo di linfociti T antitumorali: focus sulle cellule Chimeric Antigen Receptor(CAR)-T. CAR di prima, seconda e terza generazione. Problemi correlati all’utilizzo delle cellule CAR-T e strategie di risoluzione. Utilizzo dei geni suicidi come sistema per bloccare effetti collaterali della terapia basata sulle cellule T.

LE IMMUNODEFICIENZE

Classificazione e caratteristiche generali delle immunodeficienze.

La sindrome di Wiskott-Aldrich. La polimerizzazione dell'actina come fenomeno associato al movimento cellulare e alla formazione della sinapsi immunologica. Ruolo della proteina WAS nella polimerizzazione dell'actina, domini funzionali di WASP. Basi molecolari della malattia: mutazioni a carico del gene WASP. Correlazione genotipo/fenotipo: fenotipi clinici della malattia. Ruolo di WASP nell'omeostasi linfocitaria e nell'attività funzionale delle cellule immunitarie. Terapie per la sindrome di Wiskott-Aldrich.

FIBROSI CISTICA

Mutazioni a carico del gene di CFTR come meccanismo patogenetico della malattia. Caratteristiche fenotipiche della malattia. Classificazione delle mutazioni di CFTR e loro correlazione con i diversi gradi di fenotipo. Terapie convenzionali e nuovi approcci terapeutici. Analisi di composti come possibili farmaci: concetto di correttore e potenziatore.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi di riferimento/consultazione:

- Alberts et al. “Biologia molecolare della cellula”,  Zanichelli ;

- Mendelsohn et al.  “The molecular basis of cancer”, Elsevier;

- Robbins e Cotran, “Le basi patologiche delle malattie”, Elsevier.

- Giacca M., “Terapia Genica”, Springer-Verlag Italia s.r.l