Introduzione 1. In un lavoro precedente, combinando i dati degli studi pubblicati, le nostre misurazioni sui tessuti del mesotelioma pleurico maligno (MPM) e gli esperimenti in vitro sulle cellule MPM, abbiamo rilevato circa 60 geni comunemente sovraespressi nell'MPM, 35 dei quali con priorità come geni candidati per il cancro MPM. Introduzione 2. Il riposizionamento dei farmaci (DR) si riferisce all'identificazione di nuovi usi per i farmaci esistenti. Poiché i farmaci approvati sono già stati utilizzati nella pratica clinica, le loro proprietà sono ben definite. Il DR potrebbe essere adatto per migliorare la cura e potrebbe fornire suggerimenti per la scoperta di nuovi percorsi molecolari (prima insospettabili) coinvolti nella cancerogenesi. Ipotesi. I geni sovraregolati potrebbero svolgere un ruolo attivo nella cancerogenesi o essere il risultato della risposta a un ambiente cellulare modificato. Se vengono identificati i geni iperattivi che guidano il fenotipo maligno, la loro inibizione potrebbe essere fondamentale nella lotta contro il cancro. La discriminazione dei geni deregolati che determinano la cancerogenesi da una pletora di geni "passeggeri" non è un compito facile. Un modo per valutarli è causare un knock-out funzionale con piccoli RNA interferenti (siRNA). La controprova è l'aumento forzato in una linea cellulare non maligna. Nuovi obiettivi possono essere rilevati integrando questi dati con quelli di un approccio DR. Obiettivi. L'obiettivo a breve termine del presente progetto è rilevare nuovi geni che svolgono un ruolo per il mantenimento del fenotipo maligno di MPM, fornendo all'intera comunità di ricerca nuovi bersagli molecolari per terapie mirate futuribili (obiettivo a lungo termine). Allo stesso tempo, la valutazione dei farmaci esistenti per nuovi usi potrebbe aiutare sia a identificare nuovi bersagli coinvolti nella MPM sia a migliorare la cura della malattia. Disegno sperimentale. Nei primi tre anni del progetto eseguiremo uno screening fenotipico delle linee cellulari MPM dopo il silenziamento genico. Una valutazione preliminare è già iniziata per otto geni con effetti interessanti per RAN1 nel ridurre la crescita e l'invasione su linee cellulari maligne. Verrà tentata una sovraespressione forzata su cellule non maligne. Verrà utilizzata anche una sovra-regolazione per i geni positivi, come controprova del loro coinvolgimento nel guidare la carcinogenesi dell'MPM. Nel frattempo, esamineremo una libreria di farmaci per rilevare alcuni composti attivi contro le cellule MPM. Ci aspettiamo di rilevare prodotti genici da utilizzare come bersagli terapeutici e farmaci noti riscoperti come attivi contro l'MPM. Uno screening preliminare già avviato per un pannello di inibitori della tirosin-chinasi. Gli ultimi due anni del progetto sono meritati per studiare gli effetti dell'inibizione del bersaglio e dei trattamenti farmacologici in un modello murino di MPM in vivo. Risultati attesi. Ci aspettiamo di rilevare un piccolo numero di prodotti genici che guidano il processo cancerogeno dell'MPM e di identificare un piccolo numero di farmaci noti con attività inaspettata contro le cellule MPM. Impatto sul cancro. L'identificazione di bersagli terapeutici aiuterà la progettazione di nuove molecole per una terapia futuribile dell'MPM. Inoltre, l'individuazione di farmaci esistenti attivi contro le cellule MPM potrebbe fornire nuovi strumenti prontamente disponibili per una migliore cura dei pazienti affetti da MPM.
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Tipo: fondazione nazionale (AIRC)
Durata: Gennaio 2019 - dicembre 2023
ENGLISH VERSION
Title: Identification and characterization of deregulated genes in malignant pleural mesothelioma
Background 1. In a previous work, combining data from published studies, our own measurements on malignant pleural mesothelioma (MPM) tissues, and in vitro experiments on MPM cells, we detected roughly 60 genes commonly over-expressed in MPM, 35 of which prioritized as candidate MPM cancer genes. Background 2. Drug repositioning (DR) refers to the identification of new uses for existing drugs. Since the approved drugs have already been used in clinical practice, their properties are well defined. The DR may be suitable for improving the cure and it could provide hints for the discovery of new (before unsuspected) molecular pathways involved in carcinogenesis. Hypothesis. Up-regulated genes could play an active role in carcinogenesis or be the result of the response to a modified cellular environment. If over-active genes driving the malignant phenotype are identified, their inhibition could be pivotal in fighting cancer. The discrimination of deregulated genes driver of carcinogenesis from a plethora of "passenger" genes is not an easy task. A way to evaluate them is to cause a functional knock-out with short interfering RNA (siRNA). A possible counterproof is the forced up-regulation in a non-malignant cell line. Novel targets can be detected by integrating these data with those from a DR approach. Aims. The short-term goal of the present project is to detect novel genes playing a role for the maintenance of the malignant phenotype of MPM, providing the whole research community with novel molecular targets for futuristic (long term goal) targeted therapies. At the same time, the evaluation of existing drugs for novel uses could help both to identify novel targets involved in MPM and in improving the cure of the disease. Experimental Design. In the first three years of the project we will perform a phenotypic screening of MPM cell lines following gene silencing. A preliminary evaluation started already for eight genes with interesting effects for RAN1 in reducing growth and invasion on malignant cell lines. A forced over-expression on non-malignant cells will be attempted and up-regulation will be also used for positive genes, as counter-proof of their involvement in driving MPM carcinogenesis. In the meantime, we will screen a library of drugs to detect some compound active against MPM cells. We expect to detect gene products to be used as therapeutic targets and known drugs rediscovered as active against MPM. A preliminary screening already started for a panel of thyrosine kinase inhibitors. The last two years of the project are deserved to study the effects of target inhibition and drug treatments in a murine in vivo MPM model. Expected Results. We expect to detect a small number of gene products driving the carcinogenic process of MPM and to identify a small number of known drugs with unsuspected activity against MPM cells. Impact on cancer. The identification of therapeutic targets will help the design of novel molecules for a futuristic therapy of MPM. Moreover, the detection of existing drugs active against MPM cells could provide novel tools promptly available for better cure of MPM patients.
Type: national foundation (AIRC)
Period: January 2019 - December 2023