Sviluppo di modelli 3d di adenocarcinoma pancreatico umano per gli studi preclinici
Obiettivo generale della ricerca
Sviluppo di modelli tridimensionali (3D) bio-ingegnerizzati e umanizzati di Carcinoma Adeno-Pancreatico Duttale (PDAC), una neoplasia molto aggressiva e refrattaria ai trattamenti farmaco chirurgici, con una mortalità a 5 anni del 100%. L’obiettivo è la co-coltura di cellule tumorali, stromali e staminali pluripotenti isolate da biopsie umane della BioBanca Oncologica Regionale Pugliese BioBoP e incorporate con i componenti della matrice extracellulare (ECM) in una microarchitettura ingegnerizzata (peptidi scaffolds) di supporto
Principali risultati prodotti
Identificazione delle colture organotipiche come modello di coltura 3D di PDAC più rappresentativo del PDAC in vivo; caratterizzazione del ruolo della diversa composizione della ECM del tumore (Matrigel versus Collagene I) sul comportamento (crescita, invasione, angiogenesi, stato di differenziamento e chemiosensibilità) di cellule parenchimali e staminali di PDAC su colture organotipiche biomimetiche della progressione del tumore (Pubblicazione)
Allestimento di colture 3D di cellule parenchimali e staminali di PDAC in scaffolds di Collagene di tipo I e/o di Polietilenglicole (Rapporto)
Principale know-how prodotto
Individuazione del modello di coltura 3D più rappresentativo di un PDAC in vivo
Caratterizzazione del ruolo dei componenti stromali del tumore (Collagene IV, Laminina, Fibronectina e Collagene I) sul comportamento (crescita, invasione, angiogenesi, stato di differenziamento e chemiosensibilità) di cellule parenchimali e staminali di PDAC
Misura di alcuni aspetti del microambiente metabolico del tumore, quali il pHi/pHe (landscape di pH) e il metabolismo del glucosio, in modelli organotipici
Allestimento di modelli di co-colture indirette di cellule parenchimali, staminali e fibroblasti associati al tumore (CAFs) su piattaforme organotipiche
Allestimento di colture 3D di PDAC in scaffolds di Collagene I e/o di PEG
Sfida sociale: Prevenzione, accertamento e cura della malattia
Il PDAC è tra le cause principali di morte per cancro. La comprensione, in modelli di coltura organotipici, di come il microambiente stromale e metabolico (che insieme formano il microambiente tumorale) co-evolvono e favoriscono la progressione maligna contribuiranno allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche che, attraverso la modulazione del microambiente tumorale, possano controllare la progressione maligna e il superamento della resistenza terapeutica
Collaborazioni internazionali rilevanti attivate
- Università di Copenhagen - Dip. Biologia (Collaborazione scientifica)
Analisi della variazione dell’espressione proteica di proteine chiave del PDAC su diversi tipi di colture 3D di PDAC
- Max Planck - Ist. Medicina Sperimentale (Collaborazione scientifica)
Comparazione fenotipica e morfologica della crescita di cellule di PDAC su diversi modelli 3D
- Università di Braga - ICVS (Collaborazione scientifica)
Caratterizzazione di profili metabolici delle cellule parenchimali (CPCs) e staminali (CSCs) di PDAC sulle diverse colture organotipiche
- Università di Nizza - Ist. Biologia (Collaborazione scientifica)
Sviluppo di cocolture organotipiche indirette di cellule parenchimali e staminali di PDAC con i fibroblasti attivati derivati direttamente dai pazienti
Collaborazioni nazionali rilevanti attivate
- Università di Verona - Dip. Neuroscienze (Collaborazione scientifica)
Studio dei meccanismi molecolari responsabili della maggiore sensibilità delle CSCs ad un derivato modificato della Gemcitabina (la Gem C18)
- Università di Torino - Lab. Farmacia (Collaborazione scientifica)
Sintesi della Gem C18 e determinazione del profilo di chemiosensibilità delle colture organotipiche di cellule Parentali e CSCs alle due droghe citotossiche
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Università di Bari (Collaborazione scientifica)
Misure elettrofisiologiche del pHe in CPCs e CSCs di PDAC sulla piattaforma di colture organotipiche
- Università del Salento - DII (Collaborazione scientifica)
Disegno e produzione di scaffolds di Collagene I e di PEGs, su cui condurre esperimenti di crescita di CPCs e CSCs
- Zeeberg K., Cardone R.A., Greco M.R., Saccomano M., Nøhr-Nielsen A., Alves F., Pedersen S.F., Reshkin S.J. (2016) Assessment of different 3D culture systems to study tumor phenotype and chemosensitivity in pancreatic ductal adenocarcinoma. Int J Oncol
- Harguindey S., Stanciu D., Devesa J., Alfarouk K., Cardone R.A., Polo Orozco J.D., Devesa P., Rauch C., Orive G., Anitua E., Roger S., Reshkin S.J. (2017) Cellular acidification as a new approach to cancer treatment and to the understanding and therapeutics of neurodegenerative diseases. Seminar in Cancer Biology
- Biondani G., Zeeberg K., Greco M.R2, Cannone S., Dando I., Dalla Pozza E., Mastrodonato M., Forciniti S., Casavola V., Palmieri M., Reshkin S.J., Cardone R.A. (2018) Extracellular matrix composition modulates PDAC parenchymal and stem cell plasticity and behavior through the secretome. FEBS Journal
Cardone Rosa Angela
BIO/09 Fisiologia
Dipartimento di Bioscienze, Biotecnologie e Biofarmaceutica
Università degli Studi di Bari "Aldo Moro"
