L'uso di agenti chemioterapici convenzionali è spesso associato a effetti collaterali deleteri causati da danni involontari alle cellule e tessuti sani. Inoltre, le cellule tumorali diventano spesso resistenti alla chemioterapia a causa di una maggiore espressione di enzimi detossificanti e di vettori di farmaci e fattori di difesa coinvolti nella riduzione della concentrazione di farmaci intracellulari, alterazioni nelle interazioni tra il farmaco e il suo bersaglio, maggiore capacità della cellula di riparare danni al DNA o tollerare condizioni di stress e difetti nei pathways apoptotici. Alcune soluzioni generali alla resistenza ai farmaci si basano su: diagnosi precoce dei tumori; monitoraggio adattivo durante la terapia; aggiunta di nuovi farmaci e principi farmacologici migliorati che si traducono in risposte più profonde, nonché nella possibilità di una terapia combinata; integrazione di dati clinico-genomici e modellizzazione computazionale; utilizzo di molecole con specifica e mirata attività sulle cellule tumorali per ridurre eventuali effetti tossici a lungo termine e off-target delle terapie sulle cellule sane. Dal 1957 l’interesse per lo studio dei peptidi con attività anticancro è cresciuto esponenzialmente e numerosi studi hanno dimostrato che alcuni dei peptidi antimicrobici (AMPs), presentano un ampio spettro di attività citotossica anche contro le cellule tumorali e sono definiti ACPs, anticancer peptides. Gli AMPs sono piccole molecole presenti nel sistema immunitario innato di una vasta gamma di organismi caratterizzate da una sequenza composta da 5 a 50 residui amminoacidici, da alta idrofobicità e da una carica netta può assumere valori compresi tra da -5 (anionici) a + 10 (cationici), quest’ultimi maggiormente diffusi. Analogamente ai batteri, le cellule tumorali hanno una carica negativa netta a causa della loro elevata espressione, rispetto alle cellule sane, di molecole anioniche e ciò permette interazioni elettrostatiche tra ACPs e la superficie di molte cellule tumorali. Inoltre, la fluidità della membrana e la presenza di microvilli su di essa sono tipicamente aumentate nelle cellule tumorali rispetto alle loro controparti sane, il che può facilitare la destabilizzazione della membrana delle cellule tumorali e la maggior superficie di ancoraggio da parte dei ACPs. Inoltre, i mitocondri delle cellule eucariotiche sono caricati negativamente e hanno un potenziale transmembrana altamente negativo ed una volta all'interno della cellula, i ACPs possono perturbare l'integrità delle membrane mitocondriali con conseguente rilascio di diverse proteine stimolatori di apoptosi nel compartimento citosolico. I peptidi antimicrobici sono prodotti da tutti gli organismi, ma gli insetti sono tra le fonti più ricche e più innovative di ACPs. Lo scopo del presente lavoro è quello di individuare, a partire dall’insetto Hermetia illucens (Diptera, Stratiomyidae), principi farmacologicamente attivi di origine naturale, da utilizzare per lo sviluppo di farmaci antitumorali alternativi o in supporto alle terapie convenzionali già in uso. Dalle larve di H. illucens è stata estratta l’emolinfa e precipitata con solventi organici al fine di separare i peptidi di interesse dalle proteine di peso molecolare superiore. L’attività degli estratti emolinfatici è stata valutata su cellule di carcinoma colorettale trattate con diverse diluizioni di campione.
Valutazione dell'attività antitumorale dell'emolinfa di Hermetia illucens
Roberta Rinaldi;Carmen Scieuzo;Rosanna Salvia;Fabiana Giglio;Mariarita Rubino;Emine Derin;Antonio Franco;Patrizia Falabella
2023-01-01
Abstract
L'uso di agenti chemioterapici convenzionali è spesso associato a effetti collaterali deleteri causati da danni involontari alle cellule e tessuti sani. Inoltre, le cellule tumorali diventano spesso resistenti alla chemioterapia a causa di una maggiore espressione di enzimi detossificanti e di vettori di farmaci e fattori di difesa coinvolti nella riduzione della concentrazione di farmaci intracellulari, alterazioni nelle interazioni tra il farmaco e il suo bersaglio, maggiore capacità della cellula di riparare danni al DNA o tollerare condizioni di stress e difetti nei pathways apoptotici. Alcune soluzioni generali alla resistenza ai farmaci si basano su: diagnosi precoce dei tumori; monitoraggio adattivo durante la terapia; aggiunta di nuovi farmaci e principi farmacologici migliorati che si traducono in risposte più profonde, nonché nella possibilità di una terapia combinata; integrazione di dati clinico-genomici e modellizzazione computazionale; utilizzo di molecole con specifica e mirata attività sulle cellule tumorali per ridurre eventuali effetti tossici a lungo termine e off-target delle terapie sulle cellule sane. Dal 1957 l’interesse per lo studio dei peptidi con attività anticancro è cresciuto esponenzialmente e numerosi studi hanno dimostrato che alcuni dei peptidi antimicrobici (AMPs), presentano un ampio spettro di attività citotossica anche contro le cellule tumorali e sono definiti ACPs, anticancer peptides. Gli AMPs sono piccole molecole presenti nel sistema immunitario innato di una vasta gamma di organismi caratterizzate da una sequenza composta da 5 a 50 residui amminoacidici, da alta idrofobicità e da una carica netta può assumere valori compresi tra da -5 (anionici) a + 10 (cationici), quest’ultimi maggiormente diffusi. Analogamente ai batteri, le cellule tumorali hanno una carica negativa netta a causa della loro elevata espressione, rispetto alle cellule sane, di molecole anioniche e ciò permette interazioni elettrostatiche tra ACPs e la superficie di molte cellule tumorali. Inoltre, la fluidità della membrana e la presenza di microvilli su di essa sono tipicamente aumentate nelle cellule tumorali rispetto alle loro controparti sane, il che può facilitare la destabilizzazione della membrana delle cellule tumorali e la maggior superficie di ancoraggio da parte dei ACPs. Inoltre, i mitocondri delle cellule eucariotiche sono caricati negativamente e hanno un potenziale transmembrana altamente negativo ed una volta all'interno della cellula, i ACPs possono perturbare l'integrità delle membrane mitocondriali con conseguente rilascio di diverse proteine stimolatori di apoptosi nel compartimento citosolico. I peptidi antimicrobici sono prodotti da tutti gli organismi, ma gli insetti sono tra le fonti più ricche e più innovative di ACPs. Lo scopo del presente lavoro è quello di individuare, a partire dall’insetto Hermetia illucens (Diptera, Stratiomyidae), principi farmacologicamente attivi di origine naturale, da utilizzare per lo sviluppo di farmaci antitumorali alternativi o in supporto alle terapie convenzionali già in uso. Dalle larve di H. illucens è stata estratta l’emolinfa e precipitata con solventi organici al fine di separare i peptidi di interesse dalle proteine di peso molecolare superiore. L’attività degli estratti emolinfatici è stata valutata su cellule di carcinoma colorettale trattate con diverse diluizioni di campione.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
