Tatsuaki Ishiguro 1, Ryumei Ishiguro, Miyu Ishiguro, Sayuri Iwai 1KamuiMedical CO., Ltd., Tokyo, Giappone. [email protected]: Ricevuta: Accettato: Pubblicato: Abstract Background/scopo: L'omeprazolo (OPZ) e il tamoxifene (TAM) potenziano gli effetti dei farmaci antitumorali e il dicloroacetato (DCA) inibisce la crescita tumorale. Questo studio valuta gli effetti sinergici di questi farmaci. Metodologia: le cellule di fibrosarcoma umano HT1080 e i fibroblasti umani WI-38 sono stati utilizzati rispettivamente come cellule di prova e di controllo. Sono stati applicati DCA, OPZ e TAM da soli o in combinazione e le cellule sono state contate dopo una settimana di coltura. La combinazione di questi farmaci è stata prescritta a un paziente affetto da colangiocarcinoma e il CA19-9 sierico è stato monitorato. Risultati: Il DCA combinato con OPZ e TAM ha mostrato un'attività antitumorale più potente del solo DCA nelle cellule di fibrosarcoma HT1080, ma non ha influenzato la proliferazione dei fibroblasti umani WI-38. Tutti questi farmaci inducono un'inibizione della crescita cellulare caspasi-dipendente attraverso la produzione di superossido. Poiché possono essere assunti per via orale e sono stati utilizzati clinicamente senza effetti collaterali rilevanti, si è pensato che questa terapia combinata potesse essere una strategia facilmente traducibile per il trattamento dei tumori maligni. Con il consenso del paziente, questi tre farmaci sono stati prescritti a una donna di 51 anni affetta da colangiocarcinoma, alla quale non erano efficaci né la gemcitabina+S-1 né l'immunoterapia adottiva con cellule natural killer. La progressione della malattia è stata bloccata con successo (aumento del valore sierico di CA19-9) per tre mesi, confermato anche dalla TAC. Conclusioni: Sebbene i risultati siano preliminari, questo studio è un esempio di ricerca traslazionale. Poiché non esiste un consenso sulla strategia di trattamento del colangiocarcinoma e la chemioterapia ha un'efficacia limitata, si prevede che questo studio possa aprire una nuova possibilità di trattamento. Parole chiave: © INTRODUZIONE Cancro al seno RIFERIMENTI 1 Mondo ]

Nathan Patrick Ward Approvato: 7 novembre 2016 Abstract Il robusto metabolismo glicolitico dei glioblastomi multiformi (GBM) li ha resi suscettibili agli aumenti del metabolismo ossidativo indotti dal piruvato mimetico dicloroacetato (DCA). Rapporti recenti dimostrano che il farmaco antidiabetico metformina aumenta lo stress ossidativo dannoso associato al trattamento con DCA nelle cellule tumorali. Abbiamo cercato di chiarire il ruolo della segnalata attività della metformina come inibitore del complesso I mitocondriale nel potenziamento della citotossicità del DCA nel modello VM-M3 di GBM. Abbiamo dimostrato che la metformina potenziava la produzione di superossido indotta dal DCA e che ciò era necessario per una maggiore citotossicità nei confronti delle cellule VM-M3 con la combinazione. Allo stesso modo, il rotenone ha potenziato lo stress ossidativo derivante dal trattamento con DCA e anche questo è stato necessario per l'aumento della citotossicità osservato. L'attivazione dell'adenosina monofosfato chinasi (AMPK) non è stata osservata con la concentrazione di metformina necessaria per aumentare l'attività del DCA. Inoltre, l'aggiunta di un attivatore dell'AMPK non ha aumentato la citotossicità del DCA, mentre un inibitore dell'AMPK ha aumentato la citotossicità della combinazione. Dimostriamo inoltre che il DCA e la metformina riducono la carica tumorale e prolungano la sopravvivenza nei topi affetti da tumore VM-M3 come terapie individuali. A differenza del nostro lavoro in vitro, non abbiamo osservato una sinergia tra DCA e metformina in vivo. I nostri dati indicano che l'aumento della citotossicità del DCA da parte della metformina dipende dall'inibizione del complesso I. In particolare, l'inibizione del complesso I non è stata in grado di stimolare l'attività del DCA. In particolare, l'inibizione del complesso I coopera con l'induzione dell'ossidazione del glucosio da parte del DCA per aumentare lo stress ossidativo citotossico nelle cellule VM-M3 GBM. Questo lavoro supporta ulteriori indagini e l'ottimizzazione della combinazione DCA/metformina come potenziale terapia combinata pro-ossidante per il GBM. Parole chiave: Metabolismo del cancro, ossidazione mitocondriale del glucosio, inibizione del complesso I, stress ossidativo, DCA, metformina Copyright © 2017, Nathan P. Ward METABOLISMO DEL CANCRO Sinossi del capitolo Qui forniamo una revisione dei programmi metabolici impiegati dai tumori per soddisfare i requisiti biosintetici della tumorigenesi. Il metabolismo dei tumori è strettamente legato alle caratteristiche della malattia e fornisce alle cellule tumorali un vantaggio di sopravvivenza in risposta agli stress imposti dal microambiente tumorale. La comprensione delle caratteristiche metaboliche dei tumori fornisce una base per un intervento razionale su queste dipendenze metaboliche come strategia terapeutica. In questo capitolo vengono discussi anche gli approcci attuali per colpire il metabolismo del cancro. Metabolismo energetico alterato Il cancro è tradizionalmente considerato una malattia genetica, caratterizzata da instabilità genomica e frequenti mutazioni che cooperano per promuovere un ambiente cellulare distinto che consente una proliferazione sfrenata (1). Il sequenziamento genomico dei tumori ha identificato una moltitudine di mutazioni bersaglio di farmaci che hanno guidato la ricerca e lo sviluppo farmaceutico. Purtroppo, la promessa di risultati preclinici incoraggianti non si è spesso tradotta in efficacia clinica. Ciò ha spinto il settore a considerare ulteriori caratteristiche dello sviluppo del tumore e della progressione della malattia…

Balkrishna Chaube1, Parmanand Malvi1, Shivendra Vikram Singh1, Naoshad Mohammad1, Avtar Singh Meena1,2 e Manoj Kumar Bhat1 1 National Centre for Cell Science, Savitribai Phule Pune University Campus, Ganeshkhind, Pune, India2 Indirizzo attuale: Dipartimento di Fisiologia, University of Tennessee Health Science Center, Memphis, USA Corrispondenza: Manoj Kumar Bhat, email: [email protected]: 16 giugno 2015 Accettato: 23 settembre 2015Pubblicato: 15 ottobre 2015 Abstract Il melanoma è una neoplasia cutanea in gran parte incurabile a causa dell'eterogeneità molecolare e metabolica sottostante, confusa dallo sviluppo di resistenza. Le cellule tumorali hanno una flessibilità metabolica che le porta a scegliere la fosforilazione ossidativa (OXPHOS) o la glicolisi per la generazione di ATP a seconda della disponibilità di nutrienti nel microambiente tumorale. In questo studio abbiamo analizzato il coinvolgimento del complesso respiratorio I e della lattato deidrogenasi (LDH) nella progressione del melanoma. Abbiamo dimostrato che l'inibizione del complesso I da parte della metformina promuove la crescita del melanoma nei topi attraverso l'aumento dei livelli di lattato e di VEGF. Al contrario, porta all'arresto della crescita in vitro a causa di una maggiore acidificazione extracellulare dovuta all'aumento della glicolisi. L'inibizione della generazione di LDH o di lattato causa una diminuzione della glicolisi con un concomitante arresto della crescita sia in vitro che in vivo. Il blocco della generazione di lattato in cellule di melanoma trattate con metformina determina una diminuzione della proliferazione cellulare e della progressione tumorale nei topi. È interessante notare che l'inibizione della LDH o del complesso I da soli non inducono l'apoptosi, mentre l'inibizione di entrambi insieme provoca una deplezione del pool di ATP cellulare con conseguente catastrofe metabolica indotta dall'apoptosi. Nel complesso, il nostro studio suggerisce che la LDH e il complesso I svolgono ruoli distinti nella regolazione della glicolisi e della proliferazione cellulare. L'inibizione di questi due elementi aumenta la letalità sintetica nel melanoma. Parole chiave: melanoma; complesso I; LDH; catastrofe metabolica; letalità sintetica INTRODUZIONE Il melanoma maligno è una delle forme più aggressive di cancro della pelle, con un elevato potenziale metastatico e resistenza a molti agenti citotossici [1, 2]. Nonostante le numerose ricerche e i parziali successi ottenuti con l'uso dei farmaci attualmente disponibili, non esiste un trattamento efficace contro il melanoma maligno [1-3]. I casi di melanoma aumentano ogni anno e rappresentano circa il 75% dei decessi legati al cancro della pelle in tutto il mondo [2, 3]. La scarsa risposta alle opzioni terapeutiche attualmente disponibili e lo sviluppo della resistenza alla terapia richiedono l'esplorazione di nuove strategie per il trattamento del melanoma. L'aumento della glicolisi aerobica è una caratteristica di molti tumori [3-5]. È stato riportato che le cellule di melanoma, a causa della mutazione BRAF, dipendono principalmente dalla glicolisi per la generazione di ATP e presentano una fosforilazione ossidativa disfunzionale [6, 7]. Le cellule tumorali ricavano ATP, intermedi biosintetici ed equivalenti riducenti impegnandosi in modo insolito in vie biochimiche come la glicolisi, la glutaminolisi e la via del pentoso fosfato [5]. Le cellule normali (non cancerose) ricavano ATP principalmente attraverso l'OXPHOS mitocondriale, mentre le cellule tumorali si…

Cecilie Abildgaard1, Christina Dahl1, Astrid L Basse2, Tao Ma2 e Per Guldberg1* 1 Centro di Ricerca della Società Danese per il Cancro, Copenaghen, Danimarca2 Dipartimento di Biologia, Università di Copenaghen, Copenaghen, Danimarca.Corrispondenza: [email protected]: 14 settembre 2020Accettato: 4 dicembre 2020Pubblicato: 9 dicembre 2020 Abstract Premessa: I progressi nel trattamento del melanoma attraverso l'inibizione mirata dell'oncogeno BRAF sono limitati a causa dello sviluppo di resistenza acquisita. Il coinvolgimento di BRAFV600E nella riprogrammazione metabolica delle cellule di melanoma fornisce un razionale per il co-targeting del metabolismo come approccio terapeutico. Metodi: Abbiamo esaminato gli effetti del dicloroacetato (DCA), un inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi, sulla crescita e sull'attività metabolica di linee cellulari di melanoma umano. L'effetto combinato di DCA e dell'inibitore di BRAF vemurafenib è stato studiato in linee cellulari di melanoma BRAFV600E-mutate. Le linee cellulari resistenti al vemurafenib sono state stabilite in vitro e la loro sensibilità al DCA è stata testata. Risultati: Il DCA ha indotto una riduzione dell'attività glicolitica e dei livelli intracellulari di ATP e ha inibito la crescita cellulare. Il co-trattamento di cellule di melanoma BRAFV600E-mutanti con DCA e vemurafenib ha indotto una maggiore riduzione dei livelli di ATP intracellulare e della crescita cellulare rispetto a uno dei due composti da solo. Inoltre, le cellule di melanoma con resistenza acquisita in vitro al vemurafenib hanno mantenuto la loro sensibilità al DCA. Conclusioni: Questi risultati suggeriscono che il DCA potenzia l'effetto del vemurafenib attraverso un'attenuazione cooperativa della produzione di energia. Inoltre, la dimostrazione del mantenimento della sensibilità al DCA in cellule di melanoma con resistenza acquisita al vemurafenib potrebbe avere implicazioni per il trattamento del melanoma. Parole chiave: Dicloroacetato, Melanoma, BRAF, Bioenergetica, Metabolismo, ATPAbbreviazioni: (Acetil-CoA): Acetil coenzima A, (AMPK): Proteina chinasi attivata dall'AMP, (DCA): Dicloroacetato, (ECAR): Tasso di acidificazione extracellulare, (HEMn-LP): Melanociti epidermici umani(IC50): semimassima concentrazione inibitoria, (LKB1): Chinasi epatica B1, ( MITF): Fattore di trascrizione associato alla microftalmia, ( OCR): Tasso di consumo di ossigeno, ( PDH): Piruvato deidrogenasi, ( PDK): Piruvato deidrogenasi chinasi © 2014 Abildgaard et al.; licenziatario BioMed Central Ltd. Sfondo Un segno distintivo del cancro è la riprogrammazione del metabolismo cellulare verso la glicolisi aerobica. Questo modello metabolico è caratterizzato da un aumento dell'assorbimento di glucosio e da un'attività glicolitica altamente regolata con fermentazione del glucosio in acido lattico invece di una completa decomposizione aerobica nei mitocondri. La glicolisi aerobica, detta anche effetto Warburg, assomiglia al metabolismo anaerobico delle cellule normali, ma si verifica nel contesto di un adeguato apporto di ossigeno [1]. La riprogrammazione del metabolismo nelle cellule tumorali è un processo altamente complesso ed eterogeneo, guidato da un'ampia varietà di strategie genetiche e non genetiche per superare la restrizione energetica [2]-[4]. L'oncogene BRAF V600E, presente in oltre il 50% dei melanomi [5], è stato direttamente coinvolto nella riprogrammazione del metabolismo cellulare. L'attività costitutiva di BRAF mutante riduce l'espressione degli enzimi ossidativi e il numero di mitocondri, mentre aumenta l'espressione degli enzimi glicolitici e la produzione di acido lattico [6],[7]. Inoltre, è stato riconosciuto un legame molecolare tra la via RAS-RAF-MEK-ERK-MAPK e il…

Zaida Torres-Cavazos1, Moisés Armides Franco-Molina2, Silvia Elena Santana-Krímskaya2, Cristina Rodríguez-Padilla2, Jorge Ramsy Kawas-Garza1, Gustavo Hernández-Vidal1, Gustavo Moreno-Degollado1e Diana Elisa Zamora-Ávila1 1 Posgrado Conjunto de las Facultades de Agronomía y Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Nuevo León,Ave. Universidad S/N, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L., CP 66455, Mexico2 Laboratorio de Inmunología y Virología, Unidad C, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León,Ave. Universidad S/N, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L., CP 66455, Messico Corrispondenza: Moisés Armides Franco-Molina; [email protected]: 13 luglio 2020Revisione: 28 settembre 2020Accettato: 14 ottobre 2020Pubblicato: 7 novembre 2020 Abstract Il nostro obiettivo principale è stato quello di valutare l'efficacia dell'argento e del dicloroacetato di sodio come agenti a doppia funzione da utilizzare nel trattamento del melanoma. Questa strategia è stata progettata per aumentare l'attività di questi due composti che agiscono sull'integrità del DNA e sui mitocondri a diversi livelli. Inoltre, abbiamo valutato se il meccanismo di morte cellulare indotto dai nostri trattamenti fosse una morte cellulare immunogenica. Per valutare l'efficacia antitumorale, abbiamo valutato il volume del tumore e la produzione del fattore di necrosi tumorale α, del fattore nucleare κ B (entrambi mediante ELISA) e i livelli di ossido nitrico (kit per il dosaggio colorimetrico di nitrato/nitrito); per la morte cellulare immunogenica, abbiamo valutato il rilascio di pattern molecolari associati al pericolo mediante immunoistochimica e citometria a flusso, oltre a un challenge in vivo. I nostri risultati hanno dimostrato che la combinazione di argento colloidale e dicloroacetato di sodio è più efficace di ciascun trattamento da solo e che il meccanismo antitumorale non passa attraverso la morte cellulare immunogenica. Inoltre, questo studio può contribuire ampiamente allo sviluppo di nanoparticelle d'argento caricate con dicloroacetato e alla progettazione di formulazioni farmacologiche mirate per combattere il melanoma e altri tipi di cancro. Editore accademico: Yanis Toledaño Magaña Copyright © 2020 Zaida Torres-Cavazos et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo la Creative Commons Attribution License, che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. INTRODUZIONE Le terapie mirate hanno aumentato le possibilità di sopravvivenza per le persone affette da melanoma [1]; tuttavia, le cellule tumorali presenti all'interno del tumore favoriscono diverse vie metaboliche [2]; di conseguenza, il tumore finisce per diventare resistente alle terapie mirate, soprattutto quelle progettate contro un singolo bersaglio [3]. Lo sviluppo di terapie a base di argento è uno strumento promettente per il trattamento del cancro. Gli ioni d'argento e le nanoparticelle d'argento inducono stress ossidativo, disfunzione della membrana mitocondriale, danno al DNA e aumento delle citochine [4]. L'esatto meccanismo d'azione varia a seconda delle proprietà fisiche e chimiche della nanoparticella e del tipo di cancro [5]. Inoltre, l'uso clinico dell'argento colloidale a scopo battericida e antivirale dimostra che questo trattamento è sicuro [6], 7]. Il dicloroacetato di sodio (DCA) è un analogo del piruvato che interferisce con la glicolisi associata al tumore (effetto Warburg), diminuisce la malignità del cancro e riduce…

Kasirajan Ayyanathan1,2,*,#, Shailaja Kesaraju1,#, Ken Dawson-Scully1,2, Herbert Weissbach1 1 Center for Molecular Biology and Biotechnology, Charles E. Schmidt College of Science, Florida Atlantic University, Jupiter, Florida, Stati Uniti d'America,2 Department of Biological Sciences, Charles E. Schmidt College of Science, Florida Atlantic University, Boca Raton, Florida, Stati Uniti d'America*E-mail: [email protected]#Questiautori hanno contribuito in egual misura a questo lavoro. Ricevuto: 12 agosto 2011Accettato: 4 giugno 2012Pubblicato: 1 luglio 2012 Abstract Il sulindac è un farmaco antinfiammatorio non steroideo approvato dalla FDA con documentate attività antitumorali. I nostri recenti studi hanno dimostrato che il sulindac aumenta selettivamente l'uccisione delle cellule tumorali esposte ad agenti ossidanti attraverso la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) con conseguente disfunzione mitocondriale. Questo effetto del sulindac e dello stress ossidativo sulle cellule tumorali potrebbe essere correlato al difetto di respirazione delle cellule tumorali, descritto per la prima volta da Warburg 50 anni fa, noto come effetto Warburg. Abbiamo ipotizzato che il sulindac possa aumentare l'uccisione selettiva delle cellule tumorali se combinato con qualsiasi composto che altera la respirazione mitocondriale. Per verificare questa ipotesi abbiamo utilizzato il dicloroacetato (DCA), noto per spostare il metabolismo del piruvato dalla formazione di acido lattico alla respirazione. Ci si potrebbe aspettare che il DCA, poiché stimola il metabolismo aerobico, possa sollecitare la respirazione mitocondriale nelle cellule tumorali, con conseguente aumento dell'uccisione in presenza di sulindac. In questo studio abbiamo dimostrato che la combinazione di sulindac e DCA aumenta l'uccisione selettiva delle cellule tumorali A549 e SCC25 nelle condizioni utilizzate. Come previsto, il meccanismo di uccisione coinvolge la produzione di ROS, la disfunzione mitocondriale, la segnalazione JNK e la morte per apoptosi. I nostri risultati suggeriscono che la combinazione di farmaci sulindac-DCA può fornire una terapia antitumorale efficace. Citazione: Ayyanathan K, Kesaraju S, Dawson-Scully K, Weissbach H (2012) La combinazione di sulindac e dicloroacetato uccide le cellule tumorali attraverso il danno ossidativo. PLoS ONE 7(7): e39949. doi:10.1371/journal.pone.0039949Editore: Joseph Alan Bauer, Bauer Research Foundation, Stati Uniti d'America © 2012 Ayyanathan et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini della Creative Commons Attribution License, che ne consentel'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che vengano citati l'autore e la fonte originali. Finanziamenti: Si ringrazia l'assistenza finanziaria del National Institutes of Health a KA (sovvenzione 5K01CA95620) e HW (sovvenzione R15 CA122001) e dello Stato della Florida a HW (sovvenzione SURECAG R94007) per la realizzazione di questo lavoro. I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e nell'analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.Interessi in competizione: Gli autori hanno dichiarato che non esistono interessi in competizione. INTRODUZIONE Il sulindac è un farmaco antinfiammatorio non steroideo (FSAID) approvato dalla FDA, che ha dimostrato di avere anche un'attività antitumorale [1-6]. Recenti studi condotti dal nostro laboratorio hanno dimostrato che le linee cellulari tumorali RKO, A549 e SCC25 sono risultate sensibili alla combinazione di sulindac e di un agente ossidante, come TBHP o H2O2 [7]. I dati indicano che l'effetto…

Cecilie Abildgaard1, Christina Dahl1, Ahmad Abdul-Al1, Annette Christensen1 e Per Guldberg1 1 Centro di ricerca della Società danese per il cancro, Copenaghen, Danimarca Corrispondenza: Per Guldberg, email: [email protected]: 19 aprile 2017 Accettato: 19 luglio 2017Pubblicato: 24 agosto 2017 Abstract La disregolazione del metabolismo durante la progressione del melanoma è strettamente associata all'acquisizione di alterazioni genetiche ed epigenetiche nei regolatori delle vie metaboliche. Il recettore beta dell'acido retinoico (RARβ) è epigeneticamente silenziato in un'ampia percentuale di melanomi, ma non è stato stabilito un legame tra RARβ e il ricablaggio metabolico del melanoma. Qui dimostriamo che nei melanociti umani primari, l'acido retinoico all-trans (un agonista di RARβ) induce un'inibizione della crescita accompagnata da una diminuzione del metabolismo glicolitico e ossidativo, mentre l'inibizione selettiva di RARβ porta a un aumento del tasso glicolitico basale e a una maggiore sensibilità all'inibizione della glicolisi. Nelle cellule di melanoma, l'inibizione di RARβ ha promosso una minore respirazione mitocondriale e una maggiore attività glicolitica, con conseguente stress energetico e attivazione del sensore energetico AMP-activated protein kinase. Questo spostamento metabolico ha aumentato la sensibilità sia all'inibizione glicolitica sia alla stimolazione del metabolismo mitocondriale con dicloroacetato, un inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi. Nelle cellule di melanoma portatrici della mutazione BRAFV600E, l'attivazione di RARβ ha antagonizzato l'effetto dell'inibitore di BRAF PLX4032 (vemurafenib). Nel complesso, questi dati suggeriscono che la segnalazione di RARβ è coinvolta nella regolazione del metabolismo cellulare nel melanoma e può rappresentare un potenziale bersaglio nelle strategie di trattamento combinato. Parole chiave: melanoma, metabolismo del cancro, recettore dell'acido retinoico β, respirazione mitocondriale, dicloroacetatoAbbreviazioni: ATRA: acido retinoico all-trans; DCA: dicloroacetato; ECAR: tasso di acidificazione extracellulare; OCR: tasso di consumo di ossigeno; ROS: specie reattive dell'ossigeno © Abildgaard et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini della Creative Commons Attribution License 3.0 (CC BY 3.0), che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitati su qualsiasi supporto, a condizione che vengano citati l'autore e la fonte originale. INTRODUZIONE Il melanoma, la forma più letale di cancro della pelle, causa ogni anno 50.000 decessi e l'incidenza continua ad aumentare in tutto il mondo. Mentre il melanoma cutaneo primario è curabile con la chirurgia, la forma più avanzata della malattia (stadio IV) è associata a una sopravvivenza a 10 anni del 10-15% [1], il che riflette la sua nota resistenza alla terapia antitumorale convenzionale. I recenti progressi terapeutici includono gli inibitori del checkpoint immunitario e le terapie che hanno come bersaglio gli oncogeni o gli effettori a valle della via MAPK (ad esempio, gli inibitori di BRAF e MEK). Tuttavia, lo sviluppo di una resistenza acquisita ai farmaci porta alla ricaduta nella maggior parte dei casi [2, 3]. Il melanoma si sviluppa da cellule produttrici di melanina, chiamate melanociti, attraverso l'acquisizione di molteplici alterazioni genomiche. I driver più comuni del melanoma includono mutazioni attivanti in BRAF e NRAS e mutazioni inattivanti o delezioni in CDKN2A (che codifica p16INK4A e p14ARF), PTEN e TP53 [4]. Recenti evidenze suggeriscono che una funzione comune ad alcuni di questi…

Wolfgang Fiebiger1, Ulrike Olszewski2, Ernst Ulsperger2, Klaus Geissler2, Gerhard Hamilton2,3 1 Dipartimento di Medicina Interna I, Divisione di Oncologia, Ospedale St. Poelten, St. Poelten, Austria2 Ludwig Boltzmann Cluster of Translational Oncology, C/o Balderichgasse, 26/13, 1170 Vienna, Austriae-mail: [email protected]. Hamilton3 Dipartimento di Chirurgia, Medical University Vienna, Vienna, AustriaRicevuto: 1 aprile 2010 Accettato: 6 giugno 2010 Abstract Introduzione: La chemioterapia per i carcinoidi ben differenziati in stadio avanzato è caratterizzata da bassi tassi di risposta e da una breve durata delle risposte. Il presente studio si proponeva di valutare l'attività in vitro di nuovi farmaci chemioterapici a base di platino in combinazione con il dicloroacetato (DCA), un sensibilizzatore dell'apoptosi, contro linee cellulari di carcinoide polmonare. Metodi: Tre linee cellulari permanenti (UMC-11, H727 e H835) sono state esposte a 14 diversi farmaci citotossici consolidati e ai nuovi composti a base di platino come satraplatino, JM118 e picoplatino in combinazione con il DCA, e la vitalità delle cellule è stata misurata utilizzando un saggio con colorante a base di tetrazolio. Risultati: Ad eccezione della linea UMC- 11, altamente chemioresistente, le linee cellulari di carcinoide (H727, H835) sono risultate sensibili alla maggior parte dei chemioterapici in vitro. Tra i farmaci a base di platino, il carboplatino e l'oxaliplatino hanno mostrato la massima efficacia. Le cellule H835 cresciute come sferoidi multicellulari sono risultate 2,7-8,7 volte più resistenti al picoplatino, al satraplatino e al suo metabolita rispetto alle sospensioni di singole cellule. Il DCA (10 mM) ha inibito la crescita delle cellule UMC- 11 del 22% e ha sensibilizzato queste cellule altamente resistenti a carboplatino, satraplatino e JM118 di 1,4-2,4 volte. Conclusioni: Le cellule carcinoidi polmonari UMC-11, altamente resistenti, sono sensibili al carboplatino, all'oxaliplatino e al metabolita del satraplatino JM118, ma la crescita sferoidale multicellulare, osservata nella linea cellulare H835 e nei tumori polmonari, sembra aumentare notevolmente la chemioresistenza. L'attività del carboplatino e del JM118 è significativamente e specificamente aumentata in combinazione con il sensibilizzatore dell'apoptosi DCA, che promuove la respirazione mitocondriale rispetto alla glicolisi aerobica. In sintesi, tra i nuovi farmaci a base di platino, il satraplatino ha un potenziale per il trattamento dei carcinoidi polmonari e il DCA potenzia la citotossicità di alcuni farmaci a base di platino. Parole chiave: Carcinoide; Chemosensibilità; Resistenza ai farmaci; Complesso di platino; Picoplatino; Satraplatino; Dicloroacetato INTRODUZIONE I carcinoidi derivano dalle cellule enterocromaffini del sistema di cellule neuroendocrine ampiamente distribuite nell'organismo [1-3]. Questi tumori piuttosto rari hanno un'incidenza di 2,0-2,5 casi su 100.000 persone per i carcinoidi clinicamente evidenti [4]. I carcinoidi dell'intestino anteriore rappresentano il 20% di tutti i tumori carcinoidi e comprendono i carcinoidi timici e polmonari (che rappresentano il 2% dei tumori polmonari primari) oltre ai carcinoidi gastrici e duodenali [5]. In base alle loro caratteristiche istologiche, questi tumori eterogenei sono classificati come tumori neuroendocrini ben differenziati con cellule piccole e nuclei regolari (carcinoide tipico) o carcinomi neuroendocrini ben differenziati con atipia nucleare e aree necrotiche (carcinoide atipico) [6, 7]. La "sindrome da carcinoide", indotta dalla secrezione di sostanze vasoattive, si verifica in meno del 5%…

D.L. Kolesnik1, O.N. Pyaskovskaya1, I.V. Boychuk1, O.I. Dasyukevich1, O.R. Melnikov1, A.S. Tarasov1, G.I. Solyanik1 1R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, NAS of Ukraine, Kyiv 03022, Ucraina.Corrispondenza: D.L. Kolesnik, E-mail: [email protected]: 20 marzo 2015 Abstract Un tratto distintivo delle neoplasie è l'eccessiva glicolisi tumorale, anche in presenza di ossigeno, che causa lattacidosi nel microambiente tumorale e favorisce la proliferazione e la sopravvivenza delle cellule tumorali. Per questo motivo gli agenti antimetabolici che hanno come bersaglio il metabolismo delle cellule tumorali sono oggetto di numerose ricerche come promettenti farmaci antitumorali. Scopo: studiare l'effetto della lattacidosi sulla sopravvivenza delle cellule di carcinoma polmonare di Lewis (LLC) in condizioni di carenza di substrato nutrizionale in vitro e valutare l'attività antitumorale e antimetastatica contro LLC/R9 in vivo. Materiali e metodi: La variante LLC/R9 è stata utilizzata come modello tumorale sperimentale. La vitalità delle cellule tumorali è stata determinata mediante colorazione con blu di tripan. Il livello di apoptosi è stato contato con il colorante Hoechst 33258. Il contenuto di lattato nel tessuto tumorale è stato valutato con il metodo enzimatico della lattato deidrogenasi. Le specie reattive dell'ossigeno sono state determinate utilizzando il 2,7-diclorofluoresceina diacetato. Gli effetti del dicloroacetato (DCA) sulla crescita e sulle metastasi di LLC/R9 sono stati analizzati con procedure di routine. La valutazione dell'effetto del DCA sui componenti della catena di trasporto degli elettroni (ETC) è stata eseguita mediante EPR. Risultati: È stato dimostrato che in condizioni di lattacidosi e carenza di glucosio, la vitalità delle cellule LLC/R9 in vitro era superiore del 30% (р < 0,05) e il livello di apoptosi era triplicato (р < 0,05) rispetto a questi indici in condizioni di sola carenza di glucosio. Nei topi con tumori LLC/R9 trapiantati trattati per 3 settimane per os con DCA alla dose totale di 1,5 g/kg di peso corporeo a partire dal giorno successivo al trapianto del tumore, il volume del tumore primario è risultato inferiore del 30% rispetto al gruppo di controllo. Allo stesso tempo, il numero e il volume delle metastasi polmonari negli animali trattati con DCA sono risultati inferiori rispettivamente del 59% (р < 0,05) e del 94% (р < 0,05) rispetto a questi indici nel gruppo di controllo. Il trattamento con DCA ha determinato un aumento di quasi il 30% (р < 0,05) del contenuto di lattato nel tessuto tumorale rispetto a quello del controllo, ma non ha influenzato in modo significativo i livelli dei complessi del ferro eme con NO (con gmed = 2,007) nelle proteine ETC mitocondriali e delle proteine del cluster Fe-S (con g = 1,94) nelle cellule tumorali. Conclusioni: È stato dimostrato che la lattacidosi ha promosso in modo significativo la sopravvivenza delle cellule LLC/R9 in condizioni di carenza di glucosio in vitro. Se LLC/R9 si sono sviluppate in vivo, il DCA come composto con attività antilattacidosi non ha soppresso in modo significativo la crescita del tumore primario, ma ha esercitato una significativa attività antimetastatica. Parole chiave: dicloroacetato; radiosensibilità ipossica; cancro al seno; specie reattive dell'ossigenoAbbreviazioni: DCA - dicloroacetato,…

Zheng Yang1, Kin Y. Tam1 1 Facoltà di Scienze della Salute, Università di Macao, Taipa, Macao, Cina.Corrispondenza: Kin Y. TamFacoltà di Scienze della Salute, Università di Macao, Taipa, Macao, Cina Tel.: +853-88224988 Fax: +853-88222314. Email: [email protected] Ricevuto: 15 aprile 2016Rivisto: 27 luglio 2016Accettato: 2 agosto 2016 Abstract La glicolisi è stata osservata come un processo predominante per la maggior parte delle cellule tumorali per utilizzare il glucosio, che è stato indicato come "Effetto Warburg". Il targeting di enzimi critici, come la piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) che regola inversamente il processo di glicolisi, potrebbe essere un approccio promettente da utilizzare da solo o in combinazione con altri trattamenti per la terapia del cancro. Gli inibitori dell'EGFR per il trattamento del carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) sono stati applicati per decenni nella pratica clinica con grande successo, ma anche i loro benefici clinici sono stati in qualche modo ostacolati dalla crescente resistenza acquisita. La terapia farmacologica di combinazione è una strategia efficace per affrontare questa sfida. In questo studio abbiamo utilizzato il dicloroacetato (DCA), un inibitore PDK ampiamente considerato, insieme a Erlotinib e Gefitinib, due noti inibitori dell'EGFR, e abbiamo dimostrato che l'applicazione di DCA in combinazione con Erlotinib o Gefitinib ha attenuato significativamente la vitalità delle cellule NSCLC mutanti per l'EGFR (NCI-H1975 e NCI-H1650) in modo sinergico. Questo risultato sinergico sembra essere un effetto combinato nella promozione dell'apoptosi, piuttosto che una co-suppressione delle vie di segnalazione di EGFR o PDK. Inoltre, abbiamo dimostrato che il trattamento combinato non ha mostrato un effetto sinergico in altre linee cellulari di NSCLC senza mutazioni dell'EGFR (A549 o NCI-H460). L'insieme di queste osservazioni ha suggerito che il targeting combinato di EGFR e PDK nelle cellule NSCLC ha esercitato effetti sinergici in modo dipendente dalla mutazione di EGFR. Parole chiave: Piruvato deidrogenasi chinasi; dicloroacetato; recettore del fattore di crescita epidermico; Erlotinib; Gefitinib; combinazione di farmaci Copyright © 2016 Elsevier B.V. Tutti i diritti riservati. INTRODUZIONE Secondo le ultime statistiche, il tumore del polmone è al primo posto tra i maschi e al quinto posto tra le femmine per quanto riguarda i casi di cancro di nuova diagnosi e i decessi correlati al cancro in tutto il mondo (Jemal et al., 2011), con oltre l'80% dei pazienti che rientrano nella categoria del tumore del polmone non a piccole cellule, o NSCLC (Ke et al., 2015). Le strategie tradizionali per il trattamento del NSCLC ricorrevano spesso a chemioterapie con applicazione singola o combinata di sostanze chimiche a base di platino o altre sostanze citotossiche. Tuttavia, i tassi di risposta oggettiva di queste strategie erano solitamente insoddisfacenti, con una sopravvivenza globale mediana solitamente inferiore a 1 anno (Schiller et al., 2002, Pao e Chmielecki, 2010). La mutazione EGFR è stata riscontrata in circa il 30% dei pazienti affetti da NSCLC, che spesso hanno risposto bene alla terapia mirata (Pao e Chmielecki, 2010). Ciò ha reso possibile un'ampia applicazione di piccoli inibitori molecolari della tirosin-chinasi dell'EGFR (EGFR-TKis), che hanno mostrato un enorme successo negli ultimi decenni (Hanahan…

Xiao Lu,1,* Dong Zhou,1,* Bing Hou,1 Quan-Xing Liu,1 Qian Chen,2 Xu-Feng Deng,1,3 Zu-Bin Yu,1 Ji-Gang Dai,1 Hong Zheng1 1 Dipartimento di Chirurgia Toracica, Ospedale Xinqiao, Terza Università Medica Militare, Chongqing, Repubblica Popolare Cinese 2 Istituto di Patologia e Centro Tumori Sud-Ovest, Ospedale Sud-Ovest, Terza Università Medica Militare, Chongqing, Repubblica Popolare Cinese 3 Dipartimento di Chirurgia Cardiotoracica, Primo Ospedale del Popolo di Zunyi, Guizhou, Repubblica Popolare Cinese*Questi autori hanno contribuito ugualmente a questo lavoro Corrispondenza: Hong Zheng; Ji-Gang DaiDipartimento di Chirurgia Toracica, Ospedale Xinqiao, Terza Università Medica Militare, No. 183, Xinqiao Street, Distretto di Shapingba, Chongqing 400037, Repubblica Popolare CineseTel.: +86 23 6877 4724Fax: +86 23 6877 4724Email: [email protected]; [email protected]: 14 settembre 2020Accettato: 4 dicembre 2020Pubblicato: 9 dicembre 2020 Abstract Premessa: La chemioterapia è ancora la principale strategia adiuvante della terapia del cancro; tuttavia, l'emergere di una resistenza multifarmaco è stata fonte di preoccupazione. È stato dimostrato che l'autofagia ha un ruolo protettivo contro i farmaci chemioterapici nelle cellule tumorali e l'inibizione dell'autofagia è generalmente considerata una strategia terapeutica promettente. Tuttavia, la scarsità di inibitori dell'autofagia efficaci e specifici ne limita l'applicazione.Scopo: l'obiettivo di questo studio è stato quello di esplorare l'effetto del DCA, piccolo agente molecolare antitumorale, sulla regolazione dell'autofagia e sulla chemiosensibilizzazione in cellule di NSCLC.Metodi: Abbiamo studiato la regolazione dell'autofagia del dicloroacetato (DCA) mediante microscopia confocale laser e western blotting nelle linee cellulari A549 e H1975. Il saggio MTT e la citometria a flusso sono stati eseguiti per esplorare l'efficacia chemiosensibilizzante del DCA. I risultati sono stati verificati con un modello tumorale sottocutaneo in topi nudi e l'immunoistochimica è stata applicata per valutare il livello di apoptosi cellulare e di autofagia in vivo dopo il trattamento.Risultati: Abbiamo scoperto che il DCA, che ha mostrato proprietà antitumorali in vari modelli di carcinoma, ha indotto l'apoptosi delle cellule di carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) inibendo l'autofagia delle cellule tumorali. Inoltre, la perifosina, un inibitore di AKT, può indebolire notevolmente la capacità di indurre apoptosi da parte del DCA. I risultati indicano che la via AKT-mTOR, un principale regolatore negativo dell'autofagia, è coinvolta nell'inibizione dell'autofagia indotta dal DCA. Poi, abbiamo rilevato l'efficacia dell'inibizione dell'autofagia da parte del DCA. Quando è stato utilizzato in co-trattamento con il farmaco chemioterapico paclitaxel (PTX), il DCA ha ridotto notevolmente l'autofagia cellulare, ha aumentato l'apoptosi e ha inibito la proliferazione nelle cellule A549 e H1975. I risultati dell'esperimento di xenotrapianto dimostrano che il co-trattamento di PTX e DCA può ridurre significativamente la proliferazione cellulare in vivo e prolungare la sopravvivenza dei topi.Conclusioni: I nostri risultati suggeriscono che il DCA può inibire l'autofagia cellulare indotta dai chemioterapici, fornendo una nuova via per la sensibilizzazione alla chemioterapia del cancro. Parole chiave: DCA, autofagia, resistenza multifarmaco, carcinoma polmonare non a piccole cellule, paclitaxel, xenotrapianto di topi nudi, chemiosensibilizzazione INTRODUZIONE Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) è una delle principali cause di mortalità per cancro a livello mondiale. Sebbene la chemioterapia sia ancora il mezzo più importante di terapia adiuvante per i pazienti oncologici non…

A.G. Fedorchuk, O.N. Pyaskovskaya, G.V. Gorbik, I.V. Prokhorova, D.L. Kolesnik, G.I. Solyanik 1R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, NAS of Ukraine, Kyiv 03022, Ucraina. Corrispondenza: [email protected]: 17 maggio 2016 Abstract Background: L'azione antitumorale del dicloroacetato di sodio (DCA) potrebbe essere legata alla sua capacità di attivare la fosforilazione ossidativa che porta a una maggiore generazione di specie reattive dell'ossigeno e all'induzione dell'apoptosi. D'altra parte, l'attivazione della fosforilazione ossidativa potrebbe promuovere la sopravvivenza delle cellule tumorali, in particolare attraverso un aumento della sintesi di ATP. Questi effetti ambigui del DCA potrebbero influenzare la sua efficacia antitumorale, a seconda delle proprietà biologiche del tumore, del programma di somministrazione del DCA e del suo dosaggio. Lo scopo dello studio è stato quello di analizzare l'effetto antitumorale del DCA contro il glioma С6 nei ratti in condizioni di diversi orari di somministrazione e vari dosaggi. Materiali e metodi: Lo studio è stato condotto su ratti Wistar con cellule di glioma С6 trapiantate per via intracerebrale. La terapia con DCA è stata eseguita come segue: tutti i giorni per 6 giorni a partire dal secondo giorno dopo il trapianto di cellule tumorali (schema І) o dal 7° giorno (schema ІІ) alla dose di 1,0 g/kg, oppure tutti i giorni per 13 giorni a partire dal secondo giorno alle dosi di 1,0; 1,5 o 4,5 g/kg (schema ІІІ). L'influenza dell'ipossia sull'effetto antitumorale del DCA è stata studiata utilizzando camere ipossiche in cui il contenuto di ossigeno è stato mantenuto a un livello del 12,5-13% per 3 ore dopo la somministrazione di DCA a ratti portatori di glioma С6. Lo stato dei componenti della catena di trasporto degli elettroni mitocondriali nelle cellule tumorali è stato studiato mediante risonanza paramagnetica elettronica. Risultati: È stato dimostrato che la terapia con DCA secondo lo schema I ha comportato una riduzione del 15% della durata di vita degli animali (LS; < 0,05), mentre l'uso dello schema II non ha avuto alcun effetto su questo indice. La somministrazione prolungata di DCA (schedula ІІІ) ha avuto un effetto antitumorale significativo e ha aumentato la LS dei ratti del 25,5% (p < 0,05). In condizioni di ipossia, il trattamento con DCA ha determinato un aumento significativo della LS degli animali del 15-22%. Il dosaggio del DCA ha avuto un effetto moderato sulla sua azione antitumorale. L'effetto massimo, un aumento della LS del 34,5% (p < 0,05) è stato rilevato alla dose di 1,5 g/kg. È stato dimostrato che l'attività antitumorale del DCA in tutte le condizioni studiate non è legata alla sua influenza sullo stato funzionale dei mitocondri delle cellule tumorali. Conclusioni: L'effetto antitumorale del DCA dipende in modo significativo dal programma di somministrazione; essendo somministrato a una dose totale uguale, ma dipendente dal programma, il DCA potrebbe causare effetti ambigui che variano dalla stimolazione della crescita tumorale a una significativa attività antitumorale. In condizioni di ipossia, l'efficacia antitumorale del DCA contro il glioma С6 è significativamente aumentata. Parole chiave: dicloroacetato di sodio, glioma С6, catena di trasporto degli elettroni…

Krishan Kumar1, Simon Wigfield2, Harriet E. Gee2,5, Cecilia M. Devlin1, Dean Singleton2, Ji-Liang Li2, Francesca Buffa2, Melanie Huffman1, Anthony L. Sinn3, Jayne Silver3, Helen Turley2, Russell Leek2, Adrian L. Harris2 & Mircea Ivan4 1 Dipartimento di Medicina, Indiana University, Indianapolis, IN 46202, USA2 Dipartimento di Oncologia, Weatherall Institute of MolecularMedicine, University of Oxford, John Radcliffe Hospital, Oxford OX3 9DS, UKe-mail: [email protected] In Vivo Therapeutics Core, Indiana University, Indianapolis, IN 46202, USA4 Dipartimento di Medicina, Immunologia e Microbiologia, Indiana University, 980W. Walnut Street, Room C225, Indianapolis, IN 46202, USAe-mail: [email protected] Dipartimento di radio-oncologia, Sydney Cancer Centre, Royal Prince Alfred Hospital, Camperdown, New South Wales 2050, Australia Ricevuto: 7 novembre 2012 Revisione: 20 dicembre 2012Accettato: 2 gennaio 2013Pubblicato online: 30 gennaio 2013 Abstract L'inibizione del fattore di crescita endoteliale vascolare aumenta i tassi di risposta alla chemioterapia e la sopravvivenza libera da progressione nel glioblastoma. Tuttavia, si verifica invariabilmente una resistenza, che rende urgente l'identificazione di agenti sinergizzanti. Una possibile strategia consiste nel comprendere l'adattamento del tumore ai cambiamenti microambientali indotti dai farmaci antiangiogenici e testare agenti che sfruttino questo processo. Abbiamo utilizzato un modello di xenotrapianto derivato da glioblastoma in vivo di fuga del tumore in presenza di un trattamento continuo con bevacizumab. Le cellule U87-MG o U118-MG sono state impiantate sottocute in topi BALB/c SCID o atimici nudi. Bevacizumab è stato somministrato per iniezione intraperitoneale ogni 3 giorni (2,5 mg/kg/dose) e/o il dicloroacetato (DCA) è stato somministrato per via orale due volte al giorno (50 mg/kg/dose) quando il volume del tumore ha raggiunto 0,3 cm3 e ha continuato fino a quando i tumori hanno raggiunto circa 1,5-2,0 cm3. L'analisi microarray dei tumori U87 resistenti ha rivelato cambiamenti coordinati a livello di geni metabolici, in particolare un aumento del divario tra glicolisi e respirazione mitocondriale. È stata riscontrata una differenza altamente significativa tra i topi atimici nudi U87-MG impiantati 1 settimana dopo il trattamento farmacologico. Dopo 2 settimane di trattamento, bevacizumab e DCA insieme hanno bloccato drasticamente la crescita tumorale rispetto a uno dei due farmaci da solo. Risultati simili sono stati osservati in topi nudi atimici impiantati con cellule U118-MG. Dimostriamo per la prima volta che l'inversione dello spostamento del metabolismo indotto da bevacizumab utilizzando il DCA è dannosa per la crescita neoplastica in vivo. Poiché il DCA è considerato un agente promettente che agisce sul metabolismo dei tumori, i nostri dati dimostrano che la sua combinazione con la terapia antiangiogenica rappresenta una potente strategia antineoplastica. Parole chiave: Dicloroacetato; Ipossia; Bevacizumab; Fosforilazione ossidativa; Glicolisi © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013 INTRODUZIONE Le terapie molecolari che hanno come bersaglio la neo-angiogenesi e, in particolare, il fattore di crescita dell'endotelio vascolare (VEGF) hanno dimostrato attività antitumorale in diversi contesti clinici [1]. Il glioblastoma (GBM) è un tumore cerebrale primario altamente vascolarizzato e letale, con una sopravvivenza mediana di circa 12-14 mesi, e rappresenta quindi un importante bersaglio per i farmaci antiangiogenici [2]. Bevacizumab, un anticorpo umanizzato anti-VEGF, è attualmente approvato dalla Food and Drug Administration come trattamento di seconda linea del GBM…

Helena Populo1,2, Regina Caldas1,2,3, Jose Manuel Lopes1,2,4,5, Joana Pardal5, Valdemar Maximo1,2,4 & Paula Soares†,2,4 † Istituto per la Ricerca e l'Innovazione nella Salute (Instituto de Investigacao e Inovacao em Saude), Università di Porto, Porto, Portogallo1 Istituto di Patologia Molecolare e Immunologia dell'Università di Porto (IPATIMUP), Università di Porto, Porto, Portogallo Tel: +22 557 0700; Fax: +22 557 0799; E-mail: [email protected] Istituto per la Ricerca e l'Innovazione nella Salute (Instituto de Investigacao e Inovac¸aoem Saude), Università di Porto, Porto, Portogallo 3 Facoltà di Medicina, Università di Porto, Porto, Portogallo 4 Dipartimento di Patologia e Oncologia, Facoltà di Medicina, Università di Porto, Porto, Portogallo 5 Servizio di Patologia Anatomica Ospedale Sao Joao, Porto, Portogallo Pubblicato online: 14 maggio 2015 Abstract Obiettivo: Ci siamo posti l'obiettivo di verificare se esistono prove per considerare il dicloroacetato (DCA), che inibisce la piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) e inverte lo spostamento metabolico delle cellule tumorali dalla glicolisi alla fosforilazione ossidativa, come un farmaco promettente per la terapia dei pazienti affetti da melanoma cutaneo (CM). Disegno e metodi di ricerca: Abbiamo valutato il profilo di espressione di PDK 1, 2 e 3 in una serie di campioni di melanoma, per verificare se i tumori di melanoma esprimono i bersagli di DCA, se questa espressione correla con l'attivazione di cascate di segnalazione importanti per la melanomagenesi e anche con la prognosi dei pazienti di melanoma. Abbiamo anche stabilito la sensibilità delle linee cellulari di melanoma al trattamento con DCA, valutando le loro alterazioni metaboliche, la proliferazione e la sopravvivenza. Risultati: Abbiamo osservato che entrambe le isoforme PDK 1 e 2 sono sovraespresse nel CM rispetto ai nevi, espressione associata all'espressione degli effettori della via mTOR e indipendente dallo stato mutazionale di BRAF. Le linee cellulari di melanoma trattate con DCA hanno mostrato un cambiamento nel metabolismo, cioè una diminuzione del consumo di glucosio e della produzione di lattato, una riduzione della proliferazione, un aumento dell'apoptosi e una diminuzione dell'attivazione della via mTOR. Conclusioni: I nostri risultati suggeriscono che l'espressione di PDK può svolgere un ruolo nello sviluppo del melanoma e che il DCA può essere utile per la terapia del CM, da solo o in combinazione con gli inibitori di mTOR. Parole chiave: dicloroacetato, melanoma, metabolismo, mTOR, piruvato deidrogenasi chinasi © 2015 Informa UK, Ltd. ISSN 1472-8222, e-ISSN 1744-7631 INTRODUZIONE Il melanoma cutaneo (CM) è un tumore maligno molto aggressivo e, nonostante sia il tipo di cancro della pelle meno comune, è responsabile della maggior parte dei decessi legati ai tumori della pelle. Poiché l'incidenza del CM è in aumento, attualmente è il tumore invasivo più probabile da sviluppare prima dei 50 anni nel sesso maschile [1,2]. L'esposizione ai raggi UV è considerata il principale fattore di rischio per la melanomagenesi [2]. Il CM può essere classificato in diversi sottotipi istologici: il più comune è il melanoma a diffusione superficiale (SSM), seguito dal melanoma nodulare (NM), dal melanoma lentigo maligna (LMM) e dal melanoma acrale lentigginoso (ALM). Il SSM e il NM insorgono nella pelle con esposizione solare…

Wengang Cao,1,3 Saif Yacoub,1,3 Kathleen T. Shiverick,2,3 Kazunori Namiki,1,3 Yoshihisa Sakai,1,3 Stacy Porvasnik,1,3 Cydney Urbanek,1,3 e Charles J. Rosser1,2,3* 1 Dipartimento di Urologia, Università della Florida, Gainesville, Florida2 Dipartimento di Farmacologia e Terapeutica, Università della Florida, Gainesville, Florida3 Gruppo di lavoro traslazionale sul cancro della prostata, Università della Florida, Gainesville, Florida Corrispondenza: Charles J. Rosser, MD, Dipartimento di Urologia, University of Florida College of Medicine, Suite N215, PO Box 100247, Gainesville, FL 3210. E-mail: [email protected]: 28 febbraio 2008Accettato: 1 aprile 2008Pubblicato: 8 maggio 2008 Abstract Background: Bcl-2 protegge le cellule dall'apoptosi e fornisce un vantaggio di sopravvivenza alle cellule che sovraesprimono questo oncogene. Inoltre, la sovraespressione di Bcl-2 rende le cellule resistenti alla radioterapia. Di recente, è stato dimostrato che il dicloroacetato (DCA) potenzia il meccanismo apoptotico interagendo con Bcl-2. In questo studio abbiamo cercato di capire se il trattamento di cellule di carcinoma prostatico umano con DCA potesse modulare l'espressione di Bcl-2 e se la modulazione dell'espressione di Bcl-2 potesse rendere le cellule con sovraespressione di Bcl-2 più suscettibili agli effetti citotossici delle radiazioni. Metodi: Le cellule di carcinoma prostatico umano PC-3-Bcl-2 e PC-3-Neo trattate con DCA in aggiunta all'irradiazione sono state analizzate in vitro per verificare i cambiamenti nella proliferazione, nella sopravvivenza clonogenica, nell'apoptosi, nella distribuzione delle fasi del ciclo cellulare, nel potenziale di membrana mitocondriale e nell'espressione delle proteine Bcl-2, Bcl-xL, Bax o Bak. Risultati: Il DCA da solo ha prodotto effetti citotossici significativi ed è stato associato all'arresto del ciclo cellulare G1. Inoltre, il DCA è stato associato a un aumento del tasso di apoptosi. La combinazione di DCA e irradiazione ha sensibilizzato entrambe le linee cellulari agli effetti letali delle radiazioni. Il trattamento di PC-3-Bcl-2 o PC-3-Neo con DCA e irradiazione ha provocato cambiamenti marcati in vari membri della famiglia Bcl-2. Inoltre, la terapia con DCA ha determinato un aumento del tasso di apoptosi. Inoltre, la terapia con DCA ha provocato un cambiamento significativo nel potenziale di membrana dei mitocondri, supportando così l'idea che l'effetto dei DCA sia sui mitocondri. Conclusioni: Questo è il primo studio che dimostra che il DCA può sensibilizzare efficacemente alle radiazioni le cellule di cancro alla prostata umano wild-type e over expressing Bcl-2, modulando l'espressione dei membri chiave della famiglia Bcl-2. L'insieme di questi risultati giustifica un'ulteriore valutazione della combinazione di DCA e irradiazione. Parole chiave: dicloracetato; radiazioni; cancro alla prostata; Bcl-2 Prostata 68: 1223-1231, 2008.© 2008 Wiley-Liss, Inc. INTRODUZIONE La recidiva dopo la radioterapia definitiva per il cancro alla prostata localizzato è un fenomeno comune che si verifica nel 33-56% degli uomini [1]. Recentemente, l'aumento della dose di radiazioni ha portato a un miglioramento dei risultati del controllo del cancro alla prostata [2,3]. Poiché esiste un rischio maggiore di complicazioni nelle strutture critiche vicine, la quantità di radiazioni che può essere erogata è limitata e quindi l'aumento della dose non è probabilmente la soluzione definitiva per superare la resistenza alle radiazioni. Gli studiosi si sono invece rivolti a strategie per sensibilizzare i tumori prostatici agli effetti dell'irradiazione [4-7].…

Tatjana Harting1, Mandy Stubbendorff 2, Saskia Willenbrock1, Siegfried Wagner1, Patrik Schadzek3, Anaclet Ngezahayo3, Hugo Murua Escobar1, Ingo Nolte1 1 Clinica dei piccoli animali, Università di Medicina Veterinaria di Hannover, Fondazione, D-30559 Hannover2 Divisione di Medicina Clinica III, Ematologia, Oncologia e Medicina Palliativa, Università di Rostock, D-18057 Rostock3 Evotec AG, D-22419 Amburgo4 Istituto di Biofisica, Università Leibniz, D-30419 Hannover, Germania Corrispondenza: Professor Ingo Nolte, Small Animal Clinic, University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, Bünteweg 9, D-30559 Hannover, Germania; E-mail: [email protected]: 12 luglio 2016Accettato: 5 settembre 2016Pubblicato online: 5 ottobre 2016 Abstract L'effetto Warburg descrive la capacità delle cellule tumorali di produrre energia attraverso la glicolisi aerobica invece della fosforilazione ossidativa del piruvato. Questa deviazione del metabolismo mitocondriale inibisce l'apoptosi, consentendo una maggiore proliferazione in condizioni di ridotti livelli di ossigeno. Il dicloroacetato (DCA) è stato utilizzato con successo in diverse linee cellulari tumorali umane per riattivare la fosforilazione ossidativa nei mitocondri. Lo scopo di questo studio era la caratterizzazione e la risposta delle linee cellulari cancerose canine dopo l'esposizione al DCA. L'effetto di 10 mM di DCA è stato caratterizzato in vitro su una serie di sei linee cellulari derivate dall'adenocarcinoma prostatico e dal carcinoma a cellule transizionali (TCC) canino. Sono stati analizzati il numero di cellule, i livelli di lattato, l'apoptosi, l'espressione di proteine apoptotiche, fattori di sopravvivenza e diversi miRNA. Inoltre, sono state analizzate l'attività metabolica, l'attività mitocondriale e la proliferazione. Il DCA ha ridotto significativamente il numero di cellule di tutte le linee cellulari utilizzate, tranne una, e ha portato a una riduzione significativa del rilascio di lattato. I livelli di survivin sono diminuiti in tutte le linee cellulari, due delle quali hanno presentato una riduzione significativa dell'attività metabolica. In tutte le linee cellulari TCC è stato misurato un aumento dei livelli di miR-375. La riattivazione della piruvato deidrogenasi e un'elevata attività mitocondriale sembrano indurre la transizione dalla glicolisi aerobica alla fosforilazione ossidativa. Inoltre, questi risultati dimostrano che il trattamento con DCA ha un effetto soppressivo sulla proliferazione delle cellule tumorali canine. Parole chiave: dicloroacetato, adenocarcinoma prostatico canino, carcinoma a cellule transizionali canino, effetto WarburgDOI: 10.3892/ijo.2016.3720 INTRODUZIONE Negli ultimi anni i trattamenti antitumorali come la chemioterapia, la radioterapia e la chirurgia, utilizzati nel trattamento del cancro umano, hanno acquisito maggiore importanza in medicina veterinaria. Gli agenti chemioterapici convenzionali colpiscono le cellule in divisione, sia quelle cancerose che quelle non neoplastiche, causando diversi effetti collaterali come mielosoppressione, diarrea, vomito e anoressia [1]. Inoltre, a causa dello stadio avanzato della malattia e della resistenza del cancro alla prostata e alla vescica, il trattamento è difficile e spesso associato a una prognosi infausta [2,3]. Pertanto, è necessario studiare nuove alternative più efficaci. Il dicloroacetato (DCA), una molecola piccola ed economica, agisce su diverse vie metaboliche inibendo la piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) [4,5]. Ciò implica che la piruvato deidrogenasi (PDH) è potenzialmente attivata indirettamente dal DCA, il che produce uno spostamento metabolico a favore dell'ossidazione del piruvato ad acetil-coenzima-A nei mitocondri [5]. Nonostante ciò, negli ultimi decenni il DCA è stato…

Géraldine De Preter1, Marie-Aline Neveu1, Pierre Danhier1, Lucie Brisson2, Valéry L. Payen2, Paolo E. Porporato2, Bénédicte F. Jordan1, Pierre Sonveaux2 e Bernard Gallez1 1 Istituto di Ricerca sui Farmaci di Louvain (LDRI), Gruppo di Ricerca sulla Risonanza Magnetica Biomedica, Université Catholique de Louvain (UCL), Bruxelles, Belgio2 Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Polo di Farmacologia, Université Catholique de Louvain (UCL), Bruxelles, Belgio Corrispondenza: Bernard Gallez, e-mail: [email protected]: 1 giugno 2015Accettato: 26 dicembre 2020Pubblicato: 9 dicembre 2020 Abstract La fermentazione del glucosio attraverso la glicolisi anche in presenza di ossigeno (effetto Warburg) è una caratteristica comune delle cellule tumorali, sempre più considerate un bersaglio allettante nello sviluppo clinico. Questo studio si proponeva di analizzare il legame tra metabolismo, riserve energetiche e tassi di proliferazione nelle cellule tumorali. Abbiamo scoperto che la proliferazione cellulare, valutata mediante quantificazione della sintesi del DNA, è correlata all'efficienza glicolitica in sei linee cellulari tumorali e in linee cellulari tumorali isogeniche. Per approfondire il legame tra glicolisi e proliferazione, è stato utilizzato un inibitore farmacologico della via del pentoso fosfato (PPP). Abbiamo dimostrato che la riduzione dell'attività della PPP riduce la proliferazione delle cellule tumorali, con un effetto profondo nelle cellule tumorali a fenotipo Warburg. Il ruolo cruciale della PPP nel sostenere la proliferazione delle cellule tumorali è stato confermato utilizzando siRNA contro la glucosio-6-fosfato deidrogenasi, il primo enzima e quello che limita la velocità della PPP. Inoltre, abbiamo scoperto che il dicloroacetato (DCA), un nuovo composto testato clinicamente, ha indotto un passaggio delle cellule tumorali glicolitiche a un fenotipo più ossidativo e ha ridotto la proliferazione. Dimostrando che il DCA riduce l'attività della PPP, forniamo un nuovo meccanismo attraverso il quale il DCA controlla la proliferazione delle cellule tumorali. Parole chiave: bioenergetica, glicolisi, dicloroacetato, via del pentoso fosfato, proliferazione © 2020 dagli autori. Licenziatario MDPI, Basilea, Svizzera. Questo articolo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini e le condizioni della licenza Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INTRODUZIONE Negli ultimi anni il metabolismo ha suscitato un enorme interesse nel campo della ricerca sul cancro. Molti studi si sono concentrati sui vari profili metabolici di diversi tumori [1-3] perché la plasticità metabolica è coinvolta nella progressione del cancro, nella resistenza ai farmaci e nelle metastasi [4-6]. Nelle cellule normali, la glicolisi è accoppiata alla fosforilazione ossidativa (OXPHOS) per sintetizzare in modo ottimale l'ATP intracellulare dal glucosio [7]. Tuttavia, molte cellule tumorali subiscono una trasformazione metabolica fondamentale, lo "switch glicolitico", attraverso il quale la glicolisi viene disaccoppiata dalla respirazione e reimpostata sulla fermentazione lattica, diventando così la fonte primaria di produzione di ATP cellulare. Il passaggio a un metabolismo glicolitico avviene principalmente in condizioni di ipossia come meccanismo di salvataggio per la produzione di energia. Tuttavia, alcune cellule tumorali adottano un particolare fenotipo glicolitico, descritto per la prima volta da Warburg [8] e denominato "glicolisi aerobica" [9]. Il razionale biologico alla base del fenotipo di Warburg rimane controverso, ma recentemente è stato proposto che le cellule tumorali in proliferazione aumentino la glicolisi perché…

Allison B. Haugrud, Yongxian Zhuang, Joseph D. Coppock, W. Keith Miskimins Cancer Biology Research Center, Sanford Research, 2301 E. 60th St North, Sioux Falls, SD 57104, USAe-mail: [email protected] Ricevuto: 24 aprile 2014 Accettato: 5 settembre 2014Pubblicato: 12 settembre 2014 Abstract Il particolare metabolismo delle cellule del cancro al seno offre l'interesse di sfruttare questo fenomeno a livello terapeutico. La metformina, una promettente terapia per il cancro al seno, ha come bersaglio il complesso I della catena di trasporto degli elettroni e porta a un accumulo di specie reattive dell'ossigeno (ROS) che alla fine portano alla morte cellulare. L'inibizione del complesso I porta alla produzione di lattato, un sottoprodotto metabolico già altamente prodotto dalle cellule tumorali riprogrammate e associato a una prognosi infausta. Sebbene la metformina rimanga una promettente terapia antitumorale, abbiamo cercato un agente complementare in grado di aumentare gli effetti apoptotici della metformina, attenuando al contempo la produzione di lattato, con la possibilità di migliorare notevolmente l'efficacia. Il dicloroacetato (DCA) è un farmaco consolidato utilizzato nel trattamento dell'acidosi lattica che funziona attraverso l'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) promuovendo il metabolismo mitocondriale. Il nostro scopo è stato quello di esaminare la sinergia e i meccanismi con cui questi due farmaci uccidono le cellule di cancro al seno. Le linee cellulari sono state sottoposte ai trattamenti indicati e analizzate per la morte cellulare e vari aspetti del metabolismo. La morte cellulare e la produzione di ROS sono state analizzate mediante citometria a flusso, analisi Western blot e metodi di conteggio delle cellule. Le immagini delle cellule sono state scattate con microscopia a contrasto di fase o microscopia confocale. Il metabolismo delle cellule è stato analizzato con l'analizzatore Seahorse XF24, il dosaggio del lattato e l'analisi del pH. Abbiamo dimostrato che quando il DCA e la metformina vengono utilizzati in combinazione, si verifica un'induzione sinergica dell'apoptosi delle cellule di cancro al seno. Il danno ossidativo indotto dalla metformina è potenziato dal DCA attraverso l'inibizione di PDK1, che riduce anche la produzione di lattato promossa dalla metformina. Dimostriamo che il DCA e la metformina si combinano per indurre sinergicamente l'apoptosi caspasi-dipendente che comporta un danno ossidativo con la contemporanea attenuazione della produzione di lattato promossa dalla metformina. Combinazioni innovative come metformina e DCA sono promettenti per l'espansione delle terapie del cancro al seno. Parole chiave: Metformina; dicloroacetato; cancro al seno; lattato; apoptosi © Springer Science+Business Media New York 2014 INTRODUZIONE Il metabolismo del cancro sta diventando un'area promettente per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. Rispetto alle cellule normali da cui derivano, le cellule tumorali sono metabolicamente riprogrammate e utilizzano preferenzialmente la glicolisi anche in condizioni di ossigeno sufficiente, un fenomeno noto come effetto Warburg [1]. Per compensare la perdita di ATP dovuta alla glicolisi preferenziale (rispetto alla progressione attraverso la fosforilazione ossidativa), le cellule tumorali registrano i geni che codificano i trasportatori di glucosio e gli enzimi glicolitici come la piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) e la lattato deidrogenasi (LDH). L'elevato tasso di assorbimento del glucosio e l'alterazione del metabolismo non…

Yong Won Choi1, In Kyoung Lim * 1 Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, BK21 Cell Transformation and Restoration Project, Ajou University School of Medicine, Suwon 443-721, Repubblica di Corea* Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, Ajou University School of Medicine, San 5 Woncheon-dong, Yeongtonggu, Suwon 443-721, Repubblica di Corea; Tel.: +82 31 219 5051; fax: +82 31 219 5059. Indirizzo e-mail: [email protected] (I.K. Lim).Ricevuto: 29 ottobre 2013Accettato: 20 gennaio 2014Revisionato: in forma rivista 8 gennaio 2014Pubblicato/disponibile online: 27 gennaio 2014 Abstract Per studiare la sensibilizzazione alla citotossicità della metformina, le cellule tumorali sono state trattate con dicloroacetato (DCA), un inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK). La citotossicità della metformina dipendeva principalmente dalla disponibilità di glucosio e dal potere riducente generato dalla via del pentoso fosfato, mentre il cotrattamento con DCA ha potenziato la citotossicità della metformina attraverso la riprogrammazione del metabolismo del glucosio, inibendo la PDK e aumentando la respirazione mitocondriale . Il cotrattamento con DCA ha provocato la morte cellulare piuttosto che la sopravvivenza delle cellule, nonostante le condizioni di alto glucosio e alto GSH. In conclusione, il DCA ha sensibilizzato la citotossicità della metformina riprogrammando il metabolismo del glucosio in parte dalla glicolisi aerobica all'ossidazione mitocondriale, come dimostrato dalle misurazioni del consumo di glucosio, del rilascio di lattato e del rapporto tra tasso di consumo di ossigeno e tasso di acidificazione extracellulare. Parole chiave: Metformina dicloroacetato (DCA), Stress ossidativo, Privazione di glucosio, Contenuto di glutatione © 2014 Pubblicato da Elsevier Ireland Ltd. INTRODUZIONE Le crescenti evidenze indicano che le perturbazioni metaboliche delle cellule tumorali, come la glicolisi aerobica o la dipendenza da glutammina, sono inevitabili per la carcinogenesi, al di là dell'epifenomeno [13], [31], e sono stati compiuti enormi sforzi per trovare bersagli farmacologici e sostanze chimiche candidate sul metabolismo del cancro [5], [30]. Sulla base dei dati epidemiologici, preclinici e clinici, la metformina, una biguanide utilizzata per il trattamento del diabete mellito, è diventata uno dei farmaci più interessanti e promettenti per il metabolismo del cancro. Sebbene il meccanismo della metformina non sia del tutto chiarito, è noto che la sua funzione intracellulare inibisce il complesso I della catena respiratoria [8], [21]. Attualmente, molte evidenze indicano che l'attivazione di AMPK è un nodo principale degli effetti antitumorali della metformina [3], [16],[23], pertanto le cellule tumorali LKB1-/- sono più resistenti alla citotossicità indotta dalla metformina nel sistema di coltura in vitro [22], [34]. Al contrario, è stato dimostrato che l'attivazione dell'AMPK protegge le cellule tumorali dallo stress energetico attraverso la regolazione dell'omeostasi del NADPH [12], pertanto le cellule tumorali LKB1-/- sono più sensibili allo stress metabolico indotto dalla fenformina nel modello di tumore polmonare del topo [24]. In contesti confusi, è stato riportato che gli effetti antitumorali della metformina dipendono dalla concentrazione di glucosio nel terreno di coltura [11], [17], [25]; la privazione di glucosio aumenta significativamente la citotossicità della metformina [17], mentre l'attivazione dell'AMPK indotta dalla metformina è inefficace in condizioni di glucosio elevato (25 mM) [25]. Pertanto, prima di utilizzare la metformina come agente…

Gulsah ALBAYRAK1, Ece KONAC1, Umit Akin DERE2, Hakan EMMEZ2 1 Università Gazi, Facoltà di Medicina, Dipartimento di Biologia Medica e Genetica, Ankara, Turchia 2 Università Gazi, Facoltà di Medicina, Dipartimento di Neurochirurgia, Ankara, Turchia Corrispondenza: Ece KONAC; E-mail: [email protected]: 16 gennaio 2020Accettato: 3 luglio 2020Pubblicato: 29 dicembre 2020 Abstract OBIETTIVO: indagare gli effetti di metformina, dicloroacetato (DCA) e memantina sulle cellule di glioblastoma umano (GBM) T98G e U87-MG per colpire il metabolismo delle cellule tumorali in modo multidirezionale. MATERIALI e METODI: i livelli IC50 di metformina, DCA, metformina+DCA e memantina sono stati determinati mediante saggio MTT in cellule T98G e U87-MG in vitro. Le espressioni delle proteine Casp3, Bcl-2, Bax, c-Myc e GSK-3B sono state analizzate dopo i trattamenti. Quindici tessuti tumorali GBM+ sono stati valutati per i modelli di espressione delle proteine apoptotiche Casp-3, Bcl-2, Bad, Bax. RISULTATI: i farmaci contro il metabolismo delle cellule tumorali metformina, DCA, metformina+DCA e memantina hanno indotto citotossicità in modo dose-dipendente nelle cellule T98G e U87-MG. L'IC50 per la memantina è risultata pari a 0,5 mM (p<0,01), una concentrazione quasi 10 volte inferiore a quella della metformina. Quindici tessuti tumorali GBM+ presentavano espressioni proteiche apoptotiche differenti. CONCLUSIONE: la memantina ha esercitato un meccanismo d'azione antitumorale nelle cellule T98G e U87-MG, tuttavia tale meccanismo richiede un'indagine più approfondita per il trattamento del GBM. Parole chiave: Glioblastoma, Cellule tumorali, Metabolismo, Metformina, Dicloroacetato, MemantinaDOI: 10.5137/1019-5149.JTN.29176-20.3 INTRODUZIONE Il glioblastoma (GBM) è uno dei tumori più aggressivi del sistema nervoso centrale e rappresenta circa il 50% di tutti i tipi di tumore gliale [12,27]. Il tasso di sopravvivenza mediana dei pazienti affetti da GBM non cambia signicantly utilizzando gli attuali trattamenti standard di cura, che prevedono la resezione del tumore seguita da radioterapia e trattamento con Temozolomide. La sopravvivenza mediana è di circa 12-14 mesi nonostante l'uso combinato di chirurgia, radioterapia e chemioterapia [7,23]. I tumori GBM presentano un'ampia gamma di variazioni genetiche che portano a dierent risposte terapeutiche [5,9,21]. L'etero-geneità intratumorale potrebbe essere la chiave per identificare la causa del fallimento del trattamento [22]. I farmaci chemioterapici, come la temozolamide, aumentano il carico mutazionale all'interno del genoma del tumore rispetto alle cellule di GBM non trattate [17]. Per questo motivo, sono urgentemente necessari approcci terapeutici alternativi nel trattamento del GBM. La metformina è un comune farmaco antidiabetico utilizzato nel trattamento del diabete di tipo 2 [18]. Il trattamento con metformina è associato a un minor rischio di diversi tipi di cancro, ma i suoi effetti sul GBM non sono stati ben caratterizzati [4,24]. Il trattamento con metformina riduce la resistenza alla temozolomide nelle cellule di GBM [26]. La metformina, tuttavia, presenta problemi di sicurezza in ambito clinico, poiché la maggior parte dei lavori preclinici ha utilizzato dosi sovrafisiologiche di metformina [25]. In questo studio abbiamo cercato di superare questa sfida studiando l'effetto della metformina combinandola con il dicloroacetato (DCA), che ha come bersaglio il metabolismo delle cellule tumorali attraverso l'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi [11]. Puntare sul metabolismo delle cellule tumorali potrebbe avere implicazioni per il…

BM Madhok*,1, S Yeluri1, SL Perry1, TA Hughes2 e DG Jayne1 1 Sezione di anestesia e chirurgia traslazionale, Università di Leeds, Level 7 Clinical Sciences Building, St. James's University Hospital, Leeds, UK2 Leeds Institute of Molecular Medicine, Università di Leeds, St. James's University Hospital, Leeds, UKCorrispondenza: Dr BM Madhok; E-mail: [email protected]: 23 marzo 2010Accettato: 26 aprile 2010Pubblicato: 18 maggio 2010 Abstract BackgroundLe cellule tumorali sono altamente dipendenti dalla glicolisi. Il nostro obiettivo era quello di determinare se il passaggio del metabolismo dalla glicolisi alla respirazione mitocondriale riducesse la crescita in modo preferenziale nelle cellule tumorali del colon-retto rispetto alle cellule normali e di esaminare i meccanismi sottostanti. MetodiLinee cellulari rappresentative del cancro colorettale e non cancerose sono state trattate con dicloroacetato (DCA), un inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi. RisultatiIl dicloroacetato (20 mM) non ha ridotto la crescita delle cellule non cancerose, ma ha causato una riduzione significativa della proliferazione delle cellule cancerose (P=0,009), associata ad apoptosi e arresto del ciclo cellulare in fase G2. L'effetto apoptotico maggiore è stato evidente nelle cellule metastatiche LoVo, in cui il DCA ha indotto un aumento fino a dieci volte del numero di cellule apoptotiche dopo 48 ore. L'arresto G2 più evidente è stato riscontrato nelle cellule HT29 ben differenziate, in cui il DCA ha causato un aumento di otto volte delle cellule in fase G2 dopo 48 ore. Il dicloroacetato ha ridotto i livelli di lattato nei mezzi di crescita e ha indotto la de-fosforilazione della subunità E1α del complesso piruvato deidrogenasi in tutte le linee cellulari, ma il potenziale di membrana mitocondriale intrinseco è stato ridotto solo nelle cellule tumorali (P=0,04). ConclusioniL'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi attenua la glicolisi e facilita la fosforilazione ossidativa mitocondriale, determinando una riduzione della crescita delle cellule tumorali del colon-retto ma non di quelle non tumorali. Parole chiave: dicloroacetato, cancro colorettale, piruvato deidrogenasi, piruvato deidrogenasi chinasiBritish Journal of Cancer (2010) 102, 1746 - 1752, www.bjcancer.comdoi: 10.1038/sj.bjc.6605701 © 2010 Cancer Research UK INTRODUZIONE Il cancro del colon-retto è il terzo tumore più comune al mondo e la quarta causa di morte per cancro (Shike et al, 1990). Nel 2007 il cancro del colon-retto ha causato 17,1 decessi ogni 100.000 persone nel Regno Unito (UK Bowel Cancer Statistics, 2009). Nonostante i recenti progressi, la prognosi dei pazienti con tumore del colon-retto avanzato e metastatico rimane scarsa. Il bersaglio del metabolismo tumorale per la terapia del cancro è un settore in rapido sviluppo (Pan e Mak, 2007). Le prime osservazioni sulle differenze metaboliche tra cellule tumorali e normali sono state fatte da Otto Warburg, che ha dimostrato che le cellule tumorali sono intrinsecamente dipendenti dalla glicolisi per la produzione di energia chimica (Warburg, 1956). Oggi è sempre più evidente che l'aumento della glicolisi deriva dall'influenza di molteplici vie molecolari, tra cui le risposte adattative al microambiente tumorale ipossico, la segnalazione oncogena e la disfunzione mitocondriale (Gatenby e Gillies, 2004; Gillies e Gatenby, 2007; Wu et al, 2007). Il fenotipo glicolitico offre vantaggi di crescita alle cellule tumorali, resistendo all'apoptosi…

Ramon C. Sun, Mitali Fadia, Jane E. Dahlstrom, Christopher R. Parish, Philip G. Board, Anneke C. Blackburn R.C. Sun, P. G. Board, A. C. Blackburn Molecular Genetics Group, John Curtin School of Medical Research, Australian National University, P.O. Box 334, Canberra 2601, Australia e-mail: [email protected], J. E. Dahlstrom Department of Anatomical Pathology, Canberra Hospital and Australian National University Medical School, Woden ACT 2606, AustraliaC.R. Parish Cancer and Vascular Biology Group, John Curtin School of Medical Research, Australian National University, Canberra ACT 0200, AustraliaRicevuto: 17 aprile 2009 Accettato: 2 giugno 2009Pubblicato: 19 giugno 2009 Abstract Il fenotipo glicolitico è un fenomeno diffuso nelle forme tumorali solide, compreso il cancro al seno. Il dicloroacetato (DCA) è stato recentemente proposto come un agente antitumorale nuovo e relativamente non tossico, in grado di invertire il fenotipo glicolitico nelle cellule tumorali attraverso l'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi. Abbiamo esaminato l'effetto del DCA contro le cellule del cancro al seno, anche in un modello in vivo altamente metastatico. La crescita di diverse linee cellulari di cancro al seno è stata inibita dal DCA in vitro. Da un ulteriore esame delle cellule di adenocarcinoma mammario di ratto 13762 MAT è emerso che l'inversione del fenotipo glicolitico da parte del DCA è correlata all'inibizione della proliferazione senza alcun aumento della morte cellulare. Questo nonostante un piccolo ma significativo aumento dell'attività della caspasi 3/7, che potrebbe sensibilizzare le cellule tumorali ad altri fattori apoptotici. In vivo, il DCA ha causato una riduzione del 58% del numero di metastasi polmonari osservate macroscopicamente dopo l'iniezione di 13762 cellule MAT nella vena caudale dei ratti (P = 0,0001, n ≥ 9 per gruppo). Questi risultati dimostrano che il DCA ha proprietà antiproliferative oltre a proprietà pro-apoptotiche e può essere efficace contro la malattia altamente metastatica in vivo, evidenziando il suo potenziale per l'uso clinico. Parole chiave: Dicloroacetato, Cancro al seno, Glicolisi, Metastasi, Modello animale © Springer Science+Business Media, LLC. 2009 INTRODUZIONE Il fenotipo glicolitico, spesso indicato come effetto Warburg, è un fenomeno diffuso nella maggior parte delle forme tumorali in cui si verificano alti tassi di assorbimento di glucosio e glicolisi, mentre la respirazione mitocondriale è repressa, nonostante la presenza di ossigeno. Si ritiene che questa caratteristica metabolica sia acquisita per la produzione di ATP durante l'evoluzione anaerobica del tumore; tuttavia, le prove indicano sempre più che il fenotipo glicolitico è accompagnato da cambiamenti dell'espressione genica che sono intimamente legati ai processi tumorigenici, come la resistenza all'apoptosi e l'aumento del potenziale metastatico [1,2]. L'esistenza del fenotipo glicolitico nel cancro al seno è stata ben descritta. Un indice bioenergetico cellulare (BEC) alterato e un profondo spostamento verso un fenotipo glicolitico potenziato sono stati riportati nei tumori al seno rispetto alle biopsie di tessuto mammario normale accoppiate e correlati alla sopravvivenza globale e libera da malattia delle pazienti [3,4]. L'invasività di diverse linee cellulari di carcinoma mammario è stata correlata a un livello costitutivo più elevato del fattore di trascrizione HIF-1α in condizioni di normossia e a una minore induzione di HIF-1α in…

Jong-Lyel Roh a, *, Jin Young Park a, Eun Hye Kim a, Hye Jin Jang a, Minsu Kwon b a Dipartimento di otorinolaringoiatria, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Repubblica di Corea b Dipartimento di otorinolaringoiatria, Gyeongsang National University Hospital School of Medicine, Jinju, Repubblica di CoreaCorrispondenza autore: Tel: +82 2 3010 3965; fax: +82 2 489 2773. Indirizzo e-mail: [email protected] (J.-L. Roh). Ricevuto: 9 settembre 2015Rivisto: forma rivista 13 novembre 2015Accettato: 14 novembre 2015 Abstract Il dicloroacetato (DCA), un farmaco orfano che promuove il passaggio dalla glicolisi alla fosforilazione ossidativa, è stato riproposto per la terapia del cancro. Il presente studio ha esaminato se il DCA possa superare la resistenza al cisplatino nel cancro della testa e del collo (HNC). Sono state utilizzate due linee cellulari HNC resistenti al cisplatino (AMC-HN4R e -HN9R), le loro linee parentali e altre linee HNC umane. L'effetto del DCA, da solo e in combinazione con il cisplatino, è stato valutato misurando il ciclo cellulare, la vitalità, la morte, la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS), il potenziale di membrana mitocondriale (ΔΨm) e l'espressione proteica in modelli preclinici di xenotrapianto tumorale di topo. L'aumento della glicolisi è correlato a una minore sensibilità al cisplatino ed è stato ridotto dal DCA. Le cellule resistenti al cisplatino sovraesprimevano la piruvato deidrogenasi chinasi 2 (PDK2). Il DCA ha indotto la morte delle cellule HNC diminuendo il ΔΨm e promuovendo la produzione di ROS mitocondriali. Questo effetto è stato ridotto dall'antiossidante N-acetil-l-cisteina o dall'inibizione dell'apoptosi mediata dalla caspasi. L'attivazione dell'ossidazione mitocondriale del glucosio da parte del DCA ha infine attivato la segnalazione apoptotica mitocondriale a valle, portando alla morte delle cellule tumorali chemioresistenti. Pertanto, il DCA ha sensibilizzato in modo significativo le cellule HNC resistenti al cisplatino in vitro e in vivo. L'elevata glicolisi e la sovraespressione di PDK2 sono strettamente legate alla resistenza al cisplatino nelle cellule HNC; quest'ultima può essere superata dal DCA. Parole chiave: Cancro della testa e del collo, resistenza al cisplatino, PDK2, dicloroacetato, rimodellamento mitocondrialeAbbreviazioni: HNC, head and neck cancer; DCA, dicloroacetato; CDDP, cisplatino; OXPHOS, fosforilazione ossidativa; PDK2, piruvato deidrogenasi chinasi 2; PDHE1α, piruvato deidrogenasi isoforma E1α; ROS, specie reattive dell'ossigeno; ΔΨm, potenziale di membrana mitocondriale; NAC, N-acetil-l-cisteina; DCF-DA, 2′,7′- diclorofluoresceina diacetato; PARP, poli(ADP-ribosio) polimerasi; siRNA, short interfering RNA; 18F-FDG, 18F-fluorodeossiglucosio; PET, tomografia a emissione di positroni; SUV, valore di captazione standardizzato; MTV, volume metabolico del tumore; TUNEL, terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling. © 2015 Elsevier Ireland Ltd. Tutti i diritti riservati. INTRODUZIONE Il tumore della testa e del collo (HNC) è l'ottavo tumore più comune al mondo, con oltre mezzo milione di nuovi casi diagnosticati ogni anno [1]. I tumori insorgono nel tratto aerodigestivo superiore, compresa la cavità orale o nasale, la faringe e la laringe, e metastatizzano ai linfonodi regionali e a siti distanti. L'attuale standard di cura dell'HNC prevede un approccio multimodale che include chirurgia, chemioterapia e radioterapia, in particolare nell'HNC avanzato. Insieme al recente interesse per le strategie di conservazione degli organi, le…

Ronen Shavit1, Maya Ilouze, Tali Feinberg, Yaacov Richard Lawrence, Yossi Tzur, Nir Peled 1 Centro di ricerca e rilevamento del cancro toracico, Sheba Medical Center Tel Hashomer, Ramat-Gan, 52621, POB 244, Israele. e-mail: [email protected] URL: http://medicine.mytau.org/peled/ Y. R.Lawrence Center for Translational Research in Radiation Oncology, Sheba Medical Center, Ramat-Gan, Israele M. Ilouze : N. Peled Thoracic Cancer Service, Davidoff Cancer Center, Rabin Medical Center, Petach Tikva, IsraeleCorrispondenza: [email protected]: 10 dicembre 2014Pubblicato: 7 gennaio 2015 Abstract Introduzione: Il tumore del polmone è la principale causa di morte per cancro. La radioterapia svolge un ruolo fondamentale nel suo trattamento. Le radiazioni ionizzanti inducono la morte cellulare attraverso le aberrazioni cromosomiche, che innescano la catastrofe mitotica e l'apoptosi. Tuttavia, molti pazienti affetti da carcinoma polmonare mostrano resistenza alle radiazioni. Il dicloroacetato (DCA) è una piccola molecola che può promuovere l'attivazione mitocondriale aumentando l'afflusso di piruvato. In questa sede abbiamo verificato se il DCA possa aumentare la sensibilità delle cellule di carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) alle radiazioni attraverso questo meccanismo. Metodi: Due linee cellulari rappresentative di NSCLC (A549 e H1299) sono state testate per la loro sensibilità alle radiazioni con e senza pre-esposizione al DCA. L'efficacia del trattamento è stata valutata utilizzando un saggio di sopravvivenza clonogenica. È stato utilizzato un analizzatore di flusso extracellulare per valutare l'effetto del DCA sul consumo di ossigeno cellulare come marker surrogato dell'attività mitocondriale. Risultati: Abbiamo scoperto che il DCA aumenta il tasso di consumo di ossigeno nelle cellule A549 e H1299 rispettivamente del 60% (p = 0,0037) e del 20% (p = 0,0039). La pre-esposizione al DCA un'ora prima delle radiazioni ha aumentato il tasso di morte citotossica di 4 volte nelle cellule A549 (dal 55 al 13%, p = 0,004) e di 2 volte nelle cellule H1299 (dal 35 al 17%, p = 0,28) rispettivamente, rispetto alle sole radiazioni. Conclusioni: L'induzione mitocondriale da parte del DCA può fungere da radio-sensibilizzatore nel carcinoma polmonare non a piccole cellule. Parole chiave: NSCLC; DCA; Mitocondri; Radiazioni; Radio-sensibilizzatore; Effetto Warburg © Società internazionale di oncologia cellulare 2015 INTRODUZIONE Il tumore del polmone è la principale causa di morte per cancro negli Stati Uniti, con un tasso di sopravvivenza globale a 5 anni per tutti gli stadi pari a ~17% [1-4]. La radioterapia (RT) svolge un ruolo importante nella gestione clinica dei pazienti affetti da carcinoma polmonare, in particolare quelli con malattia in stadio IIIB candidati alla chemio-radioterapia definitiva. Inoltre, la radioterapia può essere applicata come terapia neoadiuvante o adiuvante nello stadio IIIA, o in modo ablativo quando si applica la radioterapia stereotassica del corpo (SBRT). La polmonite indotta da radiazioni (RIP) è il fattore limitante nel trattamento dei pazienti con RT. Per ridurre al minimo la RIP, gli oncologi mirano a mantenere il V20 (cioè la percentuale di volume polmonare che riceve una dose di radiazioni ≥20 Gy) al di sotto del 22% [5]. I radiosensibilizzanti possono aumentare l'efficacia citotossica delle radiazioni, migliorando così potenzialmente i tassi di guarigione senza aumentare il V20. La RT uccide…

Mao-fa Zheng1, Si-yu Shen, Wei-da Huang 1Dipartimentodi Biochimica, Scuola di Scienze della Vita, Fudan University, Handan Road 220, Shanghai, 200433, Cina.Email: e-mail: [email protected]: 16 maggio 2013Accettato: 27 agosto 2013Pubblicato: 17 settembre 2013 Abstract Scopo: La capecitabina è uno dei pochi farmaci chemioterapici con un'elevata disponibilità orale. Recentemente, il dicloroacetato di sodio (DCA) ha mostrato un grande potenziale come agente antitumorale. Nel presente studio, abbiamo valutato l'effetto antitumorale del DCA in combinazione con la capecitabina per i tumori che esprimevano modestamente TP. Metodi: Un allotrapianto di melanoma B16 di topo e uno xenotrapianto di carcinoma polmonare umano non a piccole cellule A549 sono stati utilizzati per valutare l'effetto del trattamento combinato di DCA e capecitabina. L'istologia e l'immunoistochimica sono state utilizzate per rilevare l'apoptosi e la proliferazione delle cellule tumorali. La PCR in tempo reale e il Western blot sono stati eseguiti per rilevare l'espressione di TP e delle caspasi, rispettivamente. Risultati: Per la prima volta, riportiamo che il DCA ha aumentato gli effetti antitumorali della capecitabina in un allotrapianto di topo B16 e in uno xenotrapianto umano A549, promuovendo l'apoptosi delle cellule tumorali. Il DCA ha un effetto limitato sull'espressione di TP. Conclusioni: I nostri risultati suggeriscono che il DCA in combinazione con la capecitabina potrebbe essere un potenziale nuovo regime terapeutico contro alcuni tipi di cancro.Parole chiave: DCA, Capecitabina, Combinazione, Effetto antitumorale © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013Cancer Chemother Pharmacol (2013) 72:1031-1041DOI: 10.1007/s00280-013-2281-z INTRODUZIONE Il dicloroacetato di sodio (DCA) è un piccolo sale molecolare dell'acido dicloroacetico con un peso molecolare di 150 Da. Il DCA inibisce l'attività della piruvato deidrogenasi chinasi, attivando così il complesso enzimatico mitocondriale piruvato deidrogenasi [1] e convertendo la via metabolica glicolitica in fosforilazione ossidativa. Negli ultimi 40 anni, il DCA è stato utilizzato come farmaco orfano nel trattamento dell'acidosi lattica congenita dei bambini e dell'acidosi lattica complicata da altre malattie [2] e ha dimostrato un'elevata efficacia e una bassa tossicità sia negli studi preclinici che in quelli clinici [3]. Recentemente, il DCA ha mostrato un grande potenziale come agente antitumorale, grazie alla somiglianza del rimodellamento metabolico di alcune cellule tumorali con quello che si verifica durante l'acidosi lattica [4]. Le cellule tumorali, in particolare le cellule staminali tumorali (CSC), resistono all'apoptosi producendo energia attraverso la glicolisi e la fermentazione dell'acido lattico, piuttosto che attraverso la fosforilazione ossidativa, a causa della natura ipossica del microambiente tumorale, un fenomeno noto come effetto Warburg [5,6]. Dopo la somministrazione orale, è stato dimostrato che il DCA ripristina la funzione mitocondriale e promuove selettivamente l'apoptosi delle cellule tumorali in un percorso mitocondriale dipendente [7,8]. Le attività terapeutiche del DCA contro il glioblastoma sono state testate in studi clinici (NCT00540176) e hanno mostrato alcuni risultati positivi [9]. Tuttavia, lo studio di fase II NCT01029925, volto a determinare il tasso di risposta del dicloroacetato orale in pazienti con cancro al seno e al polmone non a piccole cellule ricorrente e/o metastatico e pretrattato, è stato interrotto a causa di rischi e problemi di sicurezza superiori al previsto. Pertanto, l'utilità clinica del…

Jason Y.Y. Wong1, Gordon S. Huggins2, Marcella Debidda4, Nikhil C. Munshi4 e Immacolata De Vivo1,3 1 Laboratorio Channing, Dipartimento di Medicina, Brigham and Women's Hospital e Harvard Medical School, Boston Massachusetts. 2 Istituto di ricerca sulla cardiologia molecolare, Tufts-New England Medical Center, Boston Massachusetts. 3 Programma di epidemiologia molecolare e genetica, Harvard School of Public Health, Boston Massachusetts. 4 Jerome Lipper Multiple Myeloma Center, Department of Medical Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston Massachusetts.Corrispondenza: Immacolata De Vivo, Brigham and Women's Hospital, Dipartimento di Medicina, Channing Laboratory, 181 Longwood Ave, Boston, MA, 02115, USA. Telefono: 617-525-2094. Fax: 617-525-2008. [email protected]: 14 settembre 2020Accettato: 4 dicembre 2020Pubblicato: 9 dicembre 2020 Abstract Scopo: Un recente studio di riferimento ha dimostrato che il trattamento con dicloroacetato (DCA) promuove l'apoptosi in linee cellulari di cancro del polmone, della mammella e del glioblastoma, spostando il metabolismo dalla glicolisi aerobica all'ossidazione del glucosio, insieme al rimodellamento dell'asse NFAT-Kv1.5. L'obiettivo di questo studio è stato quello di determinare se il DCA induce l'apoptosi nelle cellule di cancro dell'endometrio e di valutare il meccanismo apoptotico. Metodi: Un gruppo di linee cellulari di cancro endometriale con vari gradi di differenziazione è stato trattato con DCA e analizzato per l'apoptosi mediante citometria a flusso. Per valutare il meccanismo apoptotico sono stati esaminati i correlati biologici come l'espressione genica, il Ca2+ intracellulare e il potenziale di membrana mitocondriale. Risultati: L'avvio dell'apoptosi è stato osservato in cinque linee cellulari tumorali a bassa o moderata invasività, tra cui Ishikawa, RL95-2, KLE, AN3CA e SKUT1B, mentre il trattamento non ha avuto alcun effetto sulle cellule 293T non cancerose. Due linee cellulari di adenocarcinoma endometriale altamente invasive, HEC1A e HEC1B, sono risultate resistenti all'apoptosi indotta dal DCA. Le linee cellulari che rispondevano all'apoptosi presentavano un aumento significativo dell'apoptosi precoce e tardiva, una diminuzione del potenziale di membrana mitocondriale e una riduzione dell'abbondanza del trascritto di Survivin, coerenti con un meccanismo regolato dai mitocondri. Il trattamento con DCA ha diminuito i livelli di calcio intracellulare nella maggior parte delle linee cellulari che rispondono all'apoptosi, il che suggerisce un contributo della via mediata da NFAT-Kv1.5. Il trattamento con DCA ha aumentato i trascritti del modulatore dell'apoptosi p53 upregolato (PUMA) nelle linee cellulari con risposta apoptotica, suggerendo il coinvolgimento di un meccanismo mediato da p53-PUMA. Parole chiave: Dicloroacetato; Endometrio; Cancro; Apoptosi; Mitocondri Dichiarazione di conflitto di interessi: Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.Conclusioni: Il dicloroacetato sensibilizza efficacemente la maggior parte delle linee cellulari di cancro endometriale all'apoptosi attraverso meccanismi mitocondriali, NFAT-Kv1.5 e PUMA-mediati. Sono giustificate ulteriori indagini sul potenziale terapeutico antitumorale del DCA.La MMP è ulteriormente confermata dalla colorazione fluorescente TMRM in un esperimento di risposta alla dose di DCA. Le barre di errore rappresentano l'errore standard di 2 esperimenti indipendenti eseguiti in pozzetti triplicati. INTRODUZIONE Il cancro dell'endometrio (EC) è una neoplasia del rivestimento epiteliale del corpo uterino. È la neoplasia ginecologica più comune negli Stati Uniti e la quarta causa di morte per cancro nel Paese tra le donne [1]. Esistono poche…

Bo Li1,*, Xinzhe Li1,*, Zhenhong Ni1, Yan Zhang1, Yijun Zeng1, Xiaohuan Yan2, Yan Huang3, Jintao He4, Xilin Lyu1, Yaran Wu1, Yuting Wang1, Yingru Zheng2, Fengtian He1 1 Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, College of Basic Medical Sciences, Third Military Medical University,Chongqing 400038, Cina2 Dipartimento di Ostetricia e Ginecologia, Daping Hospital and Research Institute of Surgery, Third Military MedicalUniversity, Chongqing 400042, Cina3 Centro oncologico, Ospedale di Daping e Istituto di Ricerca di Chirurgia, Terza Università Medica Militare, Chongqing 400042,Cina4 Battaglione 17 di studenti, Collegio di Medicina Preventiva, Terza Università Medica Militare, Chongqing 400038, Cina* Questi autori hanno contribuito in egual misura a questo lavoro Corrispondenza: Yingru Zheng, e-mail: [email protected] He, e-mail: [email protected] Ricevuto: 24 gennaio 2016Accettato: 09 luglio 2016Pubblicato: 19 luglio 2016 Abstract Sia il dicloroacetato (DCA) che la metformina (Met) hanno mostrato una promettente efficacia antitumorale regolando il metabolismo delle cellule tumorali. Tuttavia, l'autofagia protettiva mediata dal DCA e l'accumulo di lattato indotto dalla Met limitano rispettivamente il loro potenziale antitumorale. Pertanto, il superamento delle relative carenze migliorerà i loro effetti terapeutici. Nel presente studio, abbiamo scoperto che DCA e Met inibiscono sinergicamente la crescita e aumentano l'apoptosi delle cellule di cancro ovarico. È interessante notare che per la prima volta abbiamo rivelato che il Met sensibilizzava il DCA attenuando drasticamente la proteina Mcl-1 indotta dal DCA e l'autofagia protettiva, mentre il DCA sensibilizzava il Met attenuando notevolmente l'accumulo eccessivo di lattato e il consumo di glucosio indotti dal Met. Gli esperimenti in vivo su topi nudi hanno inoltre dimostrato che DCA e Met sopprimono sinergicamente la crescita di xenotrapianti di tumori ovarici. Questi risultati possono aprire la strada allo sviluppo di nuove strategie per il trattamento del tumore ovarico basate sull'uso combinato di DCA e Met. Parole chiave: dicloroacetato, metformina, Mcl-1, metabolismo del cancro, cancro ovarico INTRODUZIONE La mortalità del carcinoma ovarico è al primo posto tra i vari tipi di tumori ginecologici. Attualmente, le chemioterapie a base di platino e taxolo sono ancora il paradigma standard in aggiunta alla chirurgia, ma i loro effetti collaterali sono gravi ed è emersa anche la chemioresistenza [1-2]. Pertanto, è urgente esplorare nuove strategie come alternative alla chemioterapia tradizionale. Negli ultimi anni, le crescenti evidenze hanno dimostrato che il cancro è una sorta di anomalia metabolica, che lo spinge in prima linea regolando il metabolismo del cancro per inibire la crescita tumorale [3]. Il bersaglio delle vie metaboliche chiave uccide in modo significativo numerose cellule tumorali, comprese quelle del cancro ovarico [4-5]. Tra i vari farmaci metabolici, il dicloroacetato (DCA) e la metformina (Met) hanno mostrato affascinanti prospettive grazie alle loro funzioni positive nella terapia del cancro. Come agente mirato ai mitocondri, il DCA può inibire l'attività della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK) e successivamente aumentare l'attività della piruvato deidrogenasi (PDH), promuovendo il flusso di carboidrati nei mitocondri e quindi aumentando l'ossidazione aerobica del glucosio. Questo effetto inverte la disfunzione mitocondriale e riattiva l'apoptosi mitocondri-dipendente in diverse cellule tumorali [6-9]. Contemporaneamente, il DCA inibisce la glicolisi e riduce l'accumulo di lattato,…

Salah Mohamed El Sayed1, 2, Hussam Baghdadi1, Nagwa Sayed Ahmed2, Hamdi H. Almaramhy3, Ahmed Al-Amir Mahmoud2, Samer El-Sawy2, Mongi Ayat1, Momen Elshazley4,5, Wafaa Abdel-Aziz6, Haitham Mahmoud Abdel-Latif6, Walaa Ibrahim6. 1 Dipartimento di Biochimica Clinica e Medicina Molecolare, Taibah College of Medicine, Taibah University, Al-Madinah Al-Munawwarah, Arabia Saudita. 2 Dipartimento di Biochimica medica, Facoltà di Medicina di Sohag, Università di Sohag, Egitto. 3 Dipartimento di chirurgia, Taibah College of Medicine, Taibah University, Al-Madinah Al-Munawwarah, Arabia Saudita. 4 Dipartimento di Medicina, Taibah College of Medicine, Taibah University, AlMadinah Al-Munawwarah, Arabia Saudita. 5 Dipartimento di malattie professionali e tossigenomica, Facoltà di Medicina di Sohag, Università di Sohag, Egitto. 6 Dipartimento di Farmacologia medica, Facoltà di Medicina di Sohag, Università di Sohag, Egitto.Autore corrispondente: Assist. Professore/ Salah Mohamed El Sayed *Dipartimento di Biochimica Clinica e Medicina Molecolare, Taibah College of Medicine, Taibah University, Al-Madinah Al-Munawwarah, Arabia Saudita. * Dipartimento di Biochimica Medica, Facoltà di Medicina di Sohag, Università di Sohag, Egitto Tel.: 00966503551588, 00966542927804. *Dipartimento di Biochimica Medica, Facoltà di Medicina di Sohag, Università di Sohag, Egitto. Email: [email protected], [email protected]: 18 luglio 2018Accettato: 20 novembre 2018Disponibile online: 22 novembre 2018 Abstract Il dicloroacetato (DCA) è un promettente farmaco antitumorale sicuro che ha curato un paziente con linfoma non-Hodgkin chemioresistente e trattato efficacemente l'acidosi lattica. Il noto meccanismo d'azione del DCA consiste nello stimolare il ciclo di Krebs (stimolando la piruvato deidrogenasi attraverso l'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi). Ciò impedisce la formazione di lattato (effetto Warburg), privando le cellule tumorali dei benefici derivanti dal lattato, come l'angiogenesi, la chemioresistenza e la radioresistenza. Qui presentiamo nuove ipotesi basate su prove per spiegare gli effetti antitumorali indotti dal DCA. Su basi farmacologiche e biochimiche, ipotizziamo che il DCA sia un antagonista strutturale dell'acetato che compete con esso per gli enzimi bersaglio e le reazioni biologiche. Si ipotizza che il DCA eserciti i suoi effetti antitumorali privando il cancro dei benefici dell'acetato. Si ipotizza anche che l'acetato sia un antidoto del DCA in grado di trattare la tossicità del DCA. Molti rapporti supportano le nostre ipotesi. L'acetato è vitale per le cellule tumorali (i tumori dipendono dall'acetato) e il DCA è strutturalmente simile all'acetato. Il DCA esercita effetti opposti a quelli dell'acetato. L'acetato ha causato una diminuzione del potassio, del fosforo e del glucosio nel siero e un aumento del lattato, del citrato, degli acidi grassi liberi e dei corpi chetonici (livelli di acetoacetato e beta-idrossibutirrato nel siero). L'acetato ha diminuito la proporzione di piruvato deidrogenasi attiva (fosforilata) nel cuore di ratto perfuso. Il DCA ha prodotto effetti del tutto opposti. L'infusione endovenosa di acetato ha prodotto alcalemia metabolica, mentre il DCA ha causato effetti minimi sullo stato acido-base. L'acetato è importante per il metabolismo e la sopravvivenza delle cellule tumorali, in quanto l'acetato elevato può determinare la resistenza ai trattamenti antitumorali mirati. L'acetato è necessario per la mutazione del recettore vIII del fattore di crescita epidermico nei tumori cerebrali letali. Sperimentalmente, il DCA ha inibito l'ossidazione dell'acetato nel cuore di ratti normali e ha invertito gli…

Margaret O James*,1 e Peter W Stacpoole2,3 1 Dipartimento di Chimica Medicinale, Università della Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA 2 Dipartimento di Medicina, College of Medicine, Università della Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA 3 Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, Università della Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA Corrispondenza: Tel: +1 352 273 7707 Email: [email protected]: 16 dicembre 2015Accettato: 17 febbraio 2016Pubblicato: 4 maggio 2016 Abstract Il farmaco sperimentale dicloroacetato (DCA) è un regolatore metabolico che è stato utilizzato con successo per trattare malattie metaboliche acquisite e congenite e, recentemente, tumori solidi. Il suo uso clinico ha evidenziato problemi nella selezione delle dosi appropriate. La somministrazione cronica di DCA porta all'inibizione del suo metabolismo e a un potenziale accumulo a livelli che provocano effetti collaterali. Questo perché la conversione del DCA in gliossilato è catalizzata da un enzima, la glutatione transferasi zeta 1 (GSTZ1-1), che viene inattivato dal DCA. Gli SNP nel gene GSTZ1 determinano l'espressione di varianti polimorfiche dell'enzima che differiscono per attività e velocità di inattivazione da parte del DCA in condizioni fisiologiche: queste proprietà determinano una notevole variazione tra le persone nella farmacocinetica del DCA. Parole chiave: dicloroacetato; GSTZ1; farmacogenetica Uso clinico del dicloroacetato Per essere una molecola così semplice, il DCA ha un portafoglio farmacologico straordinariamente ricco e diversificato, che risale a quasi un secolo fa [1,2]. Tuttavia, il suo uso moderno come farmaco sperimentale è iniziato nel 1970, quando è stata scoperta la sua capacità selettiva di abbassare i livelli di glucosio nel sangue negli animali diabetici, ma non in quelli non diabetici [3] e successivamente confermata nell'uomo [4]. Negli anni '70 e '80 sono state identificate molte proprietà metaboliche del DCA che riguardano il metabolismo del glucosio e dei lipidi. Tuttavia, la maggior parte dei suoi effetti farmacologici può essere ricondotta ad alcuni siti e meccanismi d'azione fondamentali. In primo luogo, il DCA è un inibitore non competitivo dell'enzima del reticolo endoplasmatico HMG CoA reduttasi, che catalizza la fase limitante della biosintesi del colesterolo. L'effetto inibitorio del DCA è stato osservato sia nel fegato dei roditori [5] che nei leucociti umani [6]; probabilmente è alla base della riduzione associata al farmaco del colesterolo totale e delle lipoproteine a bassa densità (LDL) nei pazienti con ipercolesterolemia familiare omozigote negativa per il recettore LDL [7] e della sua designazione come primo prodotto orfano per questa rara malattia. In secondo luogo, il DCA inibisce la sintesi epatica de novo dei trigliceridi nei roditori non diabetici [5] e riduce i livelli circolanti di trigliceridi e di lipoproteine a bassissima densità nei pazienti con diabete mellito di tipo 2 [4]. Inoltre, riduce i corpi chetonici nel sangue in ratti con chetoacidosi diabetica indotta sperimentalmente [8,9]. I meccanismi precisi alla base di questi effetti sulla sintesi e sull'ossidazione dei lipidi sono sconosciuti. In terzo luogo, il DCA stimola la PDC mitocondriale, che ossida irreversibilmente il piruvato ad acetil coenzima A (acetil CoA) [10], una proprietà condivisa da alcuni altri acidi grassi alogenati a catena corta [11]. È la capacità del…

Minghao Wang a, Cuiwei Liao a,b, Ying Hu a, Wenqin Pan a, Jun Jiang a,# a Centro di malattie della mammella, Southwest Hospital, Terza Università Medica Militare, Chongqing, 400038, Cinab Dipartimento di radiologia, Xinqiao Hospital, Terza Università Medica Militare, Chongqing, 400038, Cina Ricevuto: 14 maggio 2017Accettato: Accettato 17 maggio 2017Disponibile online: 19 maggio 2017 Abstract La chemioterapia è ancora la principale strategia adiuvante nel trattamento del cancro, tuttavia si riscontra spesso anche la chemioresistenza. L'inibizione dell'autofagia è stata ampiamente accettata come una promettente strategia terapeutica nel cancro, ma la mancanza di inibitori dell'autofagia efficaci e specifici ne ostacola l'applicazione. Abbiamo scoperto che il dicloroacetato (DCA), un composto di piccole dimensioni, è in grado di inibire significativamente l'autofagia indotta dalla doxorubicina nelle cellule di cancro al seno. Il DCA aumenta notevolmente la morte e l'antiproliferazione delle cellule di cancro al seno indotte dalla Doxorubicina in vitro. Ma la sensibilizzazione alla Dox del DCA è stata significativamente ridotta attraverso l'induzione dell'autofagia da parte della rapamicina. Inoltre, la terapia combinata di Dox e DCA poteva inibire significativamente la crescita tumorale in vivo e prolungare il tempo di sopravvivenza dei topi. Nel complesso, abbiamo dimostrato che il DCA può inibire l'autofagia indotta dalla doxorubicina e fornire una nuova strategia per migliorare l'efficacia antitumorale della chemioterapia. Parole chiave: Dicloroacetato; Cancro al seno; Autofagia; Chemioterapia Highlights:- La doxorubicina (Dox) induce l'autofagia nelle cellule di cancro al seno.- Il DCA sensibilizza le cellule MDA-MB-231 alla Dox attraverso l'inibizione dell'autofagia.- L'induzione dell'autofagia da parte della rapamicina ha compromesso gli effetti sensibilizzanti del DCA sulla Dox.- Inibizione sinergica della crescita tumorale nei topi trattati con Dox e DCA. INTRODUZIONE Il tumore al seno è uno dei principali problemi di salute pubblica a livello mondiale e il suo universalismo e tasso di insorgenza sono aumentati notevolmente negli ultimi decenni. Attualmente, la chemioterapia è ancora il principale ausilio per il trattamento del cancro al seno. Nel frattempo, il cancro al seno è insensibile alla chemioterapia e alla radioterapia [1], [2]. L'autofagia comporta il sequestro di porzioni di vescicole a doppia membrana citoplasmatica, gli autofagosomi, che poi si fondono con i lisosomi per generare autolisosomi, in cui il carico autofagico viene degradato dalle catabolicoidrolasi. L'autofagia consente alle cellule di degradare le proprie proteine e i propri organelli per mantenere l'omeostasi cellulare necessaria per la crescita e lo sviluppo normali, per l'adattamento a breve termine allo stress e per la sopravvivenza a lungo termine di cellule in forma ottimale [3], [4], [5]. Deregolazioni dell'autofagia sono state coinvolte in numerose malattie degenerative, nell'invecchiamento e nel cancro [6], [7], [8], [9]. In particolare, l'autofagia è spesso una risposta pro-sopravvivenza al trattamento chemioterapico nelle cellule tumorali e la soppressione dell'autofagia durante la chemioterapia è stata proposta come una nuova strategia terapeutica [10]. Il dicloroacetato (DCA) è un piccolo inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK), che attiva la piruvato deidrogenasi (PDH) e aumenta l'ossidazione del glucosio promuovendo l'afflusso di piruvato nel ciclo di Krebs. Recentemente è stato dimostrato che il DCA è un promettente agente antineoplastico…

Tiziana Tataranni 1, Francesca Agriesti 1, Consiglia Pacelli 2, Vitalba Ruggieri 1, Ilaria Laurenzana 1, Carmela Mazzoccoli 1 , Gerardo Della Sala 1, Concetta Panebianco 3, Valerio Pazienza 3, Nazzareno Capitanio 2 e Claudia Piccoli 1,2,* 1 Laboratorio di Ricerca Pre-Clinica e Traslazionale, IRCCS-CROB, Centro Tumori di Riferimento della Basilicata, 85028 Rionero in Vulture (Pz), Italia; [email protected] (T.T.); [email protected] (F.A.); [email protected] (V.R.); [email protected] (I.L.); [email protected] (C.M.); [email protected] (G.D.S.)) 2 Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale, Università di Foggia, 71100 Foggia, Italia; [email protected] (C.P.); [email protected] (N.C.) 3 Divisione di Gastroenterologia, Ospedale IRCCS "Casa Sollievo della Sofferenza", 71013 San Giovanni Rotondo, Italia; [email protected] (C.P.); [email protected] (V.P.) * Corrispondenza: [email protected]; Tel.: +39-0881-588-060Ricevuto: 21 febbraio 2019Accettato: 15 maggio 2019Pubblicato: 18 maggio 2019 Abstract Prendere di mira il metabolismo rappresenta un possibile approccio di successo per il trattamento del cancro. Il dicloroacetato (DCA) è un farmaco noto per deviare il metabolismo dalla glicolisi anaerobica alla fosforilazione ossidativa mitocondriale attraverso la stimolazione della PDH. In questo studio abbiamo analizzato la risposta di due linee cellulari di cancro al pancreas al DCA, in colture cellulari bidimensionali e tridimensionali e in un modello murino. PANC-1 e BXPC-3 trattate con DCA hanno mostrato una marcata riduzione della proliferazione e della migrazione cellulare, non correlata a un aumento dell'apoptosi, indicando un effetto citostatico piuttosto che citotossico. Nonostante l'attivazione della PDH, il trattamento con DCA ha determinato una riduzione del consumo di ossigeno mitocondriale senza influenzare la glicolisi. Inoltre, il DCA ha provocato un aumento della produzione di ROS, del mtDNA e del marcatore di mitofagia LC3B-II in entrambe le linee cellulari, ma ha ridotto i marcatori di fusione mitocondriale solo nelle BXPC-3. In particolare, il DCA ha ridotto l'espressione dei marcatori delle cellule staminali tumorali CD24/CD44/EPCAM solo nel PANC-1, ma ha inibito la formazione di sferoidi e la vitalità in entrambe le linee cellulari. In un modello murino di tumore pancreatico xenotrapiantato, il trattamento con DCA ha ritardato la progressione del tumore. Nel complesso, i nostri risultati indicano chiaramente che l'efficacia del DCA nell'inibire la crescita del cancro dipende meccanicamente dal fenotipo cellulare e da molteplici vie off-target. In questo contesto, la novità che il DCA potrebbe influenzare il comparto delle cellule staminali del cancro è terapeuticamente rilevante. Parole chiave: metabolismo; mitocondri; cellule staminali tumorali © 2019 degli autori. Licenziatario MDPI, Basilea, Svizzera. Questo articolo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini e le condizioni della licenza Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INTRODUZIONE L'adenocarcinoma duttale del pancreas (PDAC) è un tumore molto aggressivo, con una bassa percentuale di pazienti affetti idonei alla resezione chirurgica e altamente refrattario alle terapie convenzionali [1,2]. Pertanto, per migliorare gli attuali schemi di trattamento, è necessario ricorrere a farmaci più efficaci. Oltre alla crescita cellulare, alla riparazione del DNA, all'invasività e all'angiogenesi, le cellule del PDAC sono caratterizzate da mutazioni in geni coinvolti nel metabolismo [1,3]. Nuove strategie terapeutiche mirate al metabolismo stanno emergendo come approcci promettenti per superare la chemioresistenza [4]. Tuttavia, l'eterogeneità inter- e intra-tumorale spesso si traduce…

Sven de Mey 1, Inès Dufait 1, Heng Jiang 1, Cyril Corbet 2, Hui Wang 1, Melissa Van De Gucht 1, Lisa Kerkhove 1, Ka Lun Law 1, Hugo Vandenplas 3, Thierry Gevaert 1, Olivier Feron 2 e Mark De Ridder 1,* 1 Dipartimento di Radioterapia, Universitair Ziekenhuis Brussel, Vrije Universiteit Brussel, 1090 Bruxelles, Belgio; [email protected] (S.d.M.); [email protected] (I.D.); [email protected] (H.J.); [email protected] (H.W.); [email protected] (M.V.D.G.); [email protected] (L.K.); [email protected] (K.L.L.); [email protected] (T.G.) 2 Polo di Farmacologia e Terapeutica (FATH), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), UCLouvain, 1200 Bruxelles, Belgio; [email protected] (C.C.); [email protected] (O.F.) 3 Dipartimento di Oncologia Medica, Universitair Ziekenhuis Brussel, Vrije Universiteit Brussel, 1090 Bruxelles, Belgio; [email protected]: [email protected]: 14 settembre 2020Accettato: 4 dicembre 2020Pubblicato: 9 dicembre 2020 Abstract Il metabolismo mitocondriale è un bersaglio interessante per la terapia del cancro. La riprogrammazione delle vie metaboliche può potenzialmente sensibilizzare i tumori con opzioni terapeutiche limitate, come il cancro al seno triplo negativo (TNBC), alla chemioterapia e/o alla radioterapia. Il dicloroacetato (DCA) è un inibitore specifico della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK), che porta a una maggiore produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS). I ROS sono le principali molecole effettrici delle radiazioni e un loro aumento aumenta la risposta alla radio. In questo studio abbiamo valutato gli effetti del DCA e della radioterapia su due linee cellulari TNBC, EMT6 e 4T1, in condizioni aerobiche e ipossiche. Come previsto, il trattamento con DCA ha ridotto la piruvato deidrogenasi fosforilata (PDH) e ha abbassato il tasso di acidificazione extracellulare (ECAR) e la produzione di lattato. In particolare, il trattamento con DCA ha portato a un aumento significativo della produzione di ROS (fino a 15 volte) nelle cellule tumorali ipossiche, ma non in quelle aerobiche. Coerentemente, il DCA ha radiosensibilizzato le cellule tumorali ipossiche e gli sferoidi 3D, lasciando invariata la radiosensibilità intrinseca delle cellule tumorali. I nostri risultati suggeriscono che, sebbene descritto come un farmaco che promuove la fosforilazione ossidativa (OXPHOS), il DCA può anche aumentare la radioresponsività ipossica. Questo studio apre quindi la strada alla possibilità di intervenire sul metabolismo mitocondriale delle cellule tumorali ipossiche, in particolare per combattere la radioresistenza. Parole chiave: dicloroacetato; radiosensibilità ipossica; cancro al seno; specie reattive dell'ossigeno © 2020 dagli autori. Licenziatario MDPI, Basilea, Svizzera. Questo articolo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini e le condizioni della licenza Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INTRODUZIONE Il cancro al seno è il tumore più comune nelle donne a livello globale e provoca ogni anno 627.000 decessi [1]. Negli ultimi decenni sono stati compiuti progressi significativi nel trattamento del cancro al seno. Tuttavia, sono disponibili solo terapie limitate per le pazienti con tumori al seno triplo-negativi/basali-like [2,3,4]. Lo standard di cura per il trattamento dei tumori al seno ad alto rischio consiste nella chemioterapia neoadiuvante e nella chirurgia, seguite dall'irradiazione post-operatoria di tutto il seno e della parete toracica. Oggi i ricercatori si concentrano sull'ipofrazionamento della radioterapia adiuvante (studio FAST-Forward [5]) o sulla combinazione di chemioterapia e radioterapia preoperatoria. L'approccio radioterapico preoperatorio potrebbe migliorare la…

Yu Liang1, Lidan Hou1, Linjing Li1, Lei Li1, Liming Zhu1, Yu Wang1, Xin Huang1, Yichao Hou1, Danxi Zhu1, Huimin Zou1, Yan Gu2, Xiaoling Weng3,4, Yingying Wang5, Yue Li6, Tianqi Wu3, Mengfei Yao3, Isabelle Gross7,8, Christian Gaiddon9,10, Meng Luo2, Jianhua Wang3, Xiangjun Meng1 1 Dipartimento di Gastroenterologia, Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, Cina2 Dipartimento di Sufergeria Generale, Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, Cina3 Istituto di Cancro, Fudan University Shanghai Cancer Center, Fudan University, Shanghai, Cina 4 Ningbo Aitagene Technology Co. LTD, Shanghai, Cina 5 Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolaree Cellulare, Shanghai Jiao Tiao, Cina Biologia cellulare, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, Cina 6 Centro di patologia, Shanghai First People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, Cina 7 INSERM UMR_S1113, Strasburgo F-67200, Francia 8 FMTS, Universite de Strasbourg Strasbourg, Strasburgo F-67000, Francia 9Universitede Strasbourg, Inserm IRFAC UMR_S1113, Laboratory Stress Response and Innovative Therapy "Streinth", Strasbourg 67200, Francia 10 CLCC Paul Strauss, Strasbourg, FranciaMeng Luo [email protected] Wang [email protected] Meng [email protected] autori hanno contribuito in egual misura: Yu Liang, Lidan HouRicevuto: 16 marzo 2019Rivisto: 17 settembre 2019Accettato: 19 settembre 2019Pubblicato: 9 ottobre 20199 ottobre 2019 Abstract Lo sviluppo della chemioresistenza rimane una sfida importante che spiega la letalità del cancro colorettale (CRC). Il dicloroacetato (DCA) è stato originariamente utilizzato come regolatore metabolico nel trattamento delle malattie metaboliche; in questo caso, il DCA è stato analizzato per identificare i meccanismi alla base della chemioresistenza del CRC. Abbiamo scoperto che il DCA aumenta notevolmente la chemiosensibilità delle cellule CRC al fluorouracile (5-FU) e riduce la formazione di colonie a causa di alti livelli di apoptosi. Utilizzando il saggio microarray, abbiamo notato che il miR-149-3p era coinvolto nella chemioresistenza del CRC, modulata da p53 wild-type dopo il trattamento con DCA. Inoltre, PDK2 è stato identificato come bersaglio diretto del miR-149-3p. L'analisi meccanica ha mostrato che la sovraespressione del miR-149-3p ha potenziato l'apoptosi indotta dal 5-FU e ha ridotto il metabolismo del glucosio, in modo simile agli effetti del knockdown di PDK2. Inoltre, la sovraespressione di PDK2 ha parzialmente invertito l'effetto inibitorio del miR-149-3p sul metabolismo del glucosio. Infine, sia il trattamento con DCA che la sovraespressione di miR-149-3p in cellule CRC resistenti al 5-FU sono risultati in grado di sensibilizzare notevolmente l'effetto chemioterapico del 5-FU in vivo e questo effetto è stato convalidato anche in una piccola coorte retrospettiva di pazienti CRC. Nel complesso, abbiamo stabilito che la via di segnalazione p53/miR-149-3p/PDK2 può essere potenzialmente bersagliata con il trattamento con DCA per superare il CRC chemioresistente. Informazioni supplementari: La versione online di questo articolo (https:// doi.org/10.1038/s41388-019-1035-8) contiene materiale supplementare, disponibile per gli utenti autorizzati. Introduzione Il cancro del colon-retto (CRC) è la quarta causa di morte correlata al cancro in Cina [1] ed è la seconda causa di mortalità correlata al cancro negli Stati Uniti [2], principalmente attribuibile alle metastasi e al fallimento della chemioterapia a causa della resistenza ai farmaci, che porta a circa…

TATSUAKI ISHIGURO1,2, MIYU ISHIGURO1, RYUMEI ISHIGURO1 e SAYURI IWAI1* 1 Dipartimento di Terapeutica Sperimentale, Kamui Medical Co., Ltd., Tokyo 11200022 ClinicaHibiya Uchisaiwaicho, Tokyo 1050004, Giappone. Corrispondenza: Dr Tatsuaki Ishiguro, Kamui Medical Co., Ltd., 2-20-13 Koishikawa Bunkyo-ku, Tokyo 1120002, GiapponeE-mail: [email protected]: 14 novembre 2011 Accettato: 28 dicembre 2011DOI: 10.3892/ol.2012.552 Abstract È stato riportato che il trattamento delle cellule tumorali con dicloroacetato (DCA), un trattamento approvato per l'acidosi lattica congenita, inverte l'effetto Warburg e inibisce la crescita tumorale). Inoltre, l'omeprazolo (OMP) è un noto agente che potenzia gli effetti dei farmaci antitumorali. Lo scopo di questo studio è stato quello di trovare farmaci di uso clinico che potenziassero gli effetti del DCA. La combinazione di DCA e OMP ha mostrato un'attività antitumorale più potente rispetto al solo DCA nelle cellule di fibrosarcoma HT1080 e di cancro del colon RKO, mentre i farmaci non hanno influenzato la proliferazione dei fibroblasti umani WI-38. L'effetto inibitorio del DCA combinato con l'OMP è stato invertito con la vitamina E e lo Z-VAD-FMK; pertanto l'inibizione convenzionale della crescita cellulare caspasi-dipendente attraverso la produzione di superossido è stata suggerita come meccanismo di inibizione. La combinazione di questi farmaci ha avuto effetto anche sulle cellule di fibrosarcoma HT1080 inoculate nei topi. Poiché l'OMP e il DCA possono essere somministrati per via orale e sono stati utilizzati clinicamente per diversi anni senza effetti collaterali di rilievo, riteniamo che questa terapia combinata possa essere facilmente applicata al trattamento dei tumori maligni. Parole chiave: fibrosarcoma, cancro del colon, dicloroacetato, omeprazoloAbbreviazioni: DCA, dicloroacetato; PPI, inibitore di pompa protonica; OMP, omeprazolo; SOD, superossido; ROS, specie reattive dell'ossigeno Introduzione Warburg ha osservato per primo che, anche in presenza di ossigeno sufficiente, le cellule tumorali preferiscono metabolizzare il glucosio e produrre acido lattico [1-4]. Il concomitante aumento della captazione di glucosio può essere sfruttato clinicamente per la rilevazione della maggior parte dei tumori solidi maligni mediante tomografia a emissione di positroni con fluorodesossiglucosio (FDG-PET). Una possibile ragione per cui i tumori adottano questa via meno efficiente per la produzione di adenosina trifosfato (ATP) rispetto alla fosforilazione ossidativa è il suo vantaggio per la sopravvivenza e la proliferazione nell'ambiente ipossico del tumore [5]. Questa preferenza per la respirazione anaerobica è anche considerata la ragione della resistenza delle cellule tumorali ai farmaci antitumorali che inducono l'apoptosi attraverso la via mitocondriale. Bonnet et al. hanno riportato che il trattamento delle cellule tumorali con dicloroacetato (DCA), un trattamento approvato per l'acidosi lattica congenita, inverte l'effetto Warburg e inibisce la crescita tumorale (3,4,6-8). Il DCA aumenta il flusso di piruvato nei mitocondri inibendo la piruvato deidrogenasi chinasi e promuove l'ossidazione del glucosio rispetto alla glicolisi. Di conseguenza, il DCA diminuisce la produzione di acido lattico da parte del tumore e aumenta il pH intracellulare. Il DCA induce l'apoptosi attraverso due vie, una a livello dei mitocondri, dove la depolarizzazione e la produzione di superossido (SOD) attivano l'apoptosi mitocondrio-dipendente, e l'altra a livello plasmalemmale, dove l'attivazione/upregolazione dei canali Kv1.5 diminuisce la (K+)i, attivando le caspasi [6]. Il DCA è un promettente…

Jingtao Tong, Ganfeng Xie, Jinxia He, Jianjun Li, Feng Pan e Houjie Liang Dipartimento di Oncologia, Ospedale Sud-Ovest, Terza Università Medica Militare, 29 Gaotanyan Street, Chongqing 400038, Cina La corrispondenza va indirizzata a Houjie Liang, [email protected] Ricevuto il 27 maggio 2010; rivisto il 29 dicembre 2010; accettato il 13 gennaio 2011 Editore accademico: Miguel A. Andrade Copyright © 2011 Jingtao Tong et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo la Creative Commons Attribution License, che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. Il dicloroacetato (DCA), un inibitore della piruvato deidrogenasi chinasi (PDK), è stato recentemente dimostrato come un promettente agente antineoplastico non tossico che promuove l'apoptosi delle cellule tumorali. Nel presente studio, ci siamo posti l'obiettivo di indagare l'effetto antitumorale del DCA combinato con il 5-fluorouracile (5-FU) sulle cellule di cancro del colon-retto (CRC). Quattro linee cellulari umane di CRC sono state trattate con DCA o 5-FU, o con una combinazione di DCA e 5-FU. La vitalità cellulare è stata determinata con il saggio del 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)- 2,5-difeniltetrazolio bromuro. L'interazione tra DCA e 5-FU è stata valutata con il principio dell'effetto mediano. L'immunocitochimica con bromodeossiuridina (BrdU) è stata effettuata per determinare la proliferazione delle cellule CRC. Il ciclo cellulare e l'apoptosi sono stati misurati mediante citometria a flusso e l'espressione di molecole correlate all'apoptosi è stata valutata mediante western blot. I nostri risultati hanno dimostrato che il DCA ha inibito la vitalità delle cellule CRC e ha avuto un effetto antiproliferativo sinergico in combinazione con il 5-FU. Inoltre, rispetto al 5-FU da solo, l'apoptosi delle cellule CRC trattate con DCA e 5-FU è stata potenziata e dimostrata con i cambiamenti delle proteine Bcl-2, Bax e della caspasi-3. I nostri risultati suggeriscono che il DCA ha un effetto antitumorale sinergico con il 5-FU sulle linee cellulari CRC in vitro. 1. Introduzione Il cancro del colon-retto è uno dei tumori maligni più comuni al mondo [1]. Oltre alla chirurgia, il trattamento dei pazienti affetti da CRC si basa principalmente sulla chemioterapia, soprattutto per i pazienti con CRC avanzato. Tra gli agenti chemioterapici per il CRC, il 5-fluorouracile (5-FU), che è un agente chemioterapico classico, è stato il regime di prima linea per il trattamento del CRC per diversi decenni [2, 3]. Tuttavia, il 5-FU da solo è scarsamente selettivo nei confronti del tumore e altamente tossico per il midollo osseo, il tratto gastrointestinale e la pelle quando viene utilizzato alla dose terapeutica [4]. L'anormalità metabolica è una delle caratteristiche fondamentali del cancro [5]. Già negli anni '20, Otto Warburg osservò che le cellule tumorali generalmente utilizzano la glicolisi piuttosto che la fosforilazione ossidativa per ottenere energia [6]. Pertanto, il passaggio metabolico alla respirazione anaerobica attraverso la glicolisi dal piruvato, piuttosto che la conversione del piruvato in acetil-CoA per azione della piruvato deidrogenasi (PDH) nel metabolismo aerobico del glucosio, diventa un fenotipo preferenziale del progresso del cancro. La PDH può essere inattivata dalla piruvato deidrogenasi chinasi (PDK)…

Ellappan Babu, Ph. D, Sabarish Ramachandran, Ph. D, Veena CoothanKandaswamy, Ph. D, Selvakumar Elangovan, Ph. D, Puttur D. Prasad, Ph. D, Vadivel Ganapathy, Ph. D, e Muthusamy Thangaraju, Ph. D. Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, Medical College of Georgia, Georgia Health Sciences University, Augusta, Georgia, Stati Uniti Gli utenti possono visualizzare, stampare, copiare, scaricare e analizzare il contenuto di tali documenti per scopi di ricerca accademica, sempre nel rispetto delle Condizioni di utilizzo: http://www.nature.com/authors/editorial_policies/license.html#terms Corrispondenza: M. Thangaraju, Ph. D., Department of Biochemistry and Molecular Biology, Medical College of Georgia, Augusta, GA 30912, USA., [email protected] di interessi: Gli autori dichiarano che non vi sono interessi finanziari concorrenti in relazione al lavoro descritto in questo manoscritto.Pubblicato in forma definitiva come: Oncogene. 2011 September 22; 30(38): 4026-4037. doi:10.1038/onc.2011.113.Parole chiave: SLC5A8; dicloroacetato; farmaco antitumorale; effetto Warburg; piruvato deidrogenasi chinasi; ossidazione mitocondriale nel cancro Astratto Il dicloroacetato come potenziale farmaco antitumorale ha suscitato un crescente interesse da parte del pubblico e degli scienziati. Esistono prove credibili dell'attività antitumorale di questo composto, ma sono necessarie concentrazioni elevate per ottenere un effetto terapeutico significativo. Purtroppo, queste alte concentrazioni producono effetti collaterali dannosi che coinvolgono il sistema nervoso, precludendone l'uso per il trattamento del cancro. La base meccanicistica dell'attività antitumorale del composto è la sua capacità di attivare il complesso della piruvato deidrogenasi attraverso l'inibizione della piruvato deidrogenasi chinasi. Poiché il composto inibisce la chinasi a concentrazioni micromolari, non è noto perché siano necessarie dosi elevate, proibitive dal punto di vista terapeutico, per sopprimere la crescita tumorale. Abbiamo ipotizzato che la mancanza di meccanismi efficaci per l'ingresso del dicloroacetato nelle cellule tumorali possa essere alla base di questo fenomeno. Qui dimostriamo che SLC5A8 trasporta il dicloroacetato in modo molto efficace e con elevata affinità. Questo trasportatore è espresso nelle cellule normali, ma la sua espressione è silenziata nelle cellule tumorali attraverso meccanismi epigenetici. La mancanza del trasportatore rende le cellule tumorali resistenti all'attività antitumorale del dicloroacetato. Tuttavia, se il trasportatore viene espresso ectopicamente nelle cellule tumorali, queste diventano sensibili al farmaco a basse concentrazioni. Ciò è evidente nelle cellule del cancro al seno, del cancro al colon e della prostata. Le cellule normali, che esprimono costitutivamente il trasportatore, non sono invece influenzate dal composto, il che indica un'attività terapeutica selettiva per le cellule tumorali. Il meccanismo dell'attività antitumorale del composto è ancora la sua capacità di inibire la piruvato deidrogenasi chinasi e di forzare l'ossidazione mitocondriale del piruvato. Poiché il silenziamento di SLC5A8 nei tumori coinvolge la metilazione del DNA e la sua espressione può essere indotta dal trattamento con inibitori della metilazione del DNA, i nostri risultati suggeriscono che la combinazione di dicloroacetato con un inibitore della metilazione del DNA offrirebbe un mezzo per ridurre le dosi di dicloroacetato per evitare gli effetti dannosi associati a dosi elevate, senza compromettere l'attività antitumorale. INTRODUZIONE Il dicloroacetato è attualmente utilizzato per il trattamento dell'acidosi lattica congenita (Stacpoole et al., 2003, 2008). L'efficacia terapeutica di questo farmaco è dovuta alla sua capacità di attivare il complesso piruvato deidrogenasi…

Stephen B. Strum & Örn Adalsteinsson & Richard R. Black & Dmitri Segal & Nancy L. Peress & James Waldenfels S. B. StrumInternational Strategic Cancer Alliance, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAe-mail: [email protected]. B. Strum American Society of Clinical Cancer Alliance, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USA. B. StrumSocietà Americana di Oncologia Clinica, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAS. B. StrumAmerican Urological Association, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAÖ. AdalsteinssonInternational Strategic Cancer Alliance, 873 E. Baltimore Pike #333, Kennett Square, PA 19348, USAe-mail: [email protected]. R. BlackNuclear Medicine and PET Imaging, Radisphere Teleradiology Group, Beachwood, OH 44022, USAe-mail: [email protected]. SegalValley Radiology Consultants, Poway, CA 92064, USAe-mail: [email protected]. L. PeressLife Extension Foundation, 5760 S. Scenic Drive, Sault Sainte Marie, MI 49783, USAe-mail: [email protected]. WaldenfelsLife Extension Foundation, 9114 Steeplebush Court, Annandale, VA 22003-4051, USAe-mail: [email protected] Parole chiave: Dicloroacetato . DCA . linfoma non-Hodgkin . NHL . PET . PET/CT . Glicolisi . Metabolomica . WarburgAbbreviazioni: DCA (dicloroacetato)NHL (linfoma non-Hodgkin)PET (tomografia a emissione di positroni)CT (tomografia computerizzata)FDG (fluorodesossiglucosio)SUV (valore di captazione standardizzato)mg (milligrammi)kg (chilogrammi)R-CHOP (rituximab-Citoxan,Idrossidaunomicina, Oncovin, Prednisone) Ricevuto: 27 ottobre 2012 Accettato: 23 novembre 2012Springer Science+Business Media New York 2012 Abstract L'assorbimento del fluorodesossiglucosio mediante tomografia a emissione di positroni nei tumori di vari tipi di cancro dimostra il ruolo chiave del glucosio nella proliferazione del cancro. Il dicloroacetato è una molecola a 2 carboidrati con un'attività biologica cruciale nell'alterare la scomposizione metabolica del glucosio in acido lattico. Studi su linee cellulari umane dimostrano che il dicloroacetato altera il metabolismo della cellula tumorale da glicolisi a fosforilazione ossidativa, ripristinando così le funzioni mitocondriali che innescano l'apoptosi della cellula tumorale. Le segnalazioni di dicloroacetato in soggetti umani sono rare. Gli autori hanno contattato persone che, nei forum su Internet, avevano riportato eccezionali risposte antitumorali all'automedicazione con dicloroacetato. Con il consenso informato, sono state richieste le cartelle cliniche complete per documentare la risposta al dicloroacetato, sottolineando il contesto della monoterapia con dicloroacetato. Dei dieci pazienti che hanno acconsentito a tale valutazione, solo uno soddisfaceva i criteri di avere cartelle cliniche complete, nonché referti di patologia, diagnostica per immagini e di laboratorio, oltre alla terapia con dicloroacetato come agente singolo. Questo individuo è l'oggetto della presente relazione. In questo caso di un uomo con recidiva documentata dopo una chemioterapia all'avanguardia per il linfoma non-Hodgkin, viene documentata una risposta significativa al dicloroacetato con una remissione completa, che permane dopo 4 anni. Il dicloroacetato sembra essere una terapia innovativa che merita ulteriori indagini nel trattamento del cancro. Sfondo Il profilo metabolico delle neoplasie è stato caratterizzato come associato ad adattamenti metabolici diretti a utilizzare preferenzialmente le vie coinvolte nella glicolisi (Warburg et al. 1927), che nella letteratura recente è stato definito fenotipo glicolitico del cancro. (Bui e Thompson 2006; Fang et al. 2008; Gatenby e Gawlinski 2003) In sostanza, questo fenotipo glicolitico è un adattamento darwiniano in quanto la cellula tumorale riduce e mina le vie metaboliche di ossidazione del glucosio utilizzate dalle cellule normali per la produzione di energia e per l'eliminazione delle…

Ioanna Papandreou, Tereza Goliasova e Nicholas C. Denko Dipartimento di radioterapia oncologica, Divisione di radioterapia e biologia del cancro, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA Parole chiave: metabolismo tumorale, piruvato deidrogenasi, effetto Warburg, inibitori metaboliciAbbreviazioni: DCA: dicloroacetato; HIF1: hypoxia-inducible factor 1; LDH: lattato deidrogenasi; PDC: complesso piruvato deidrogenasi; PDH: piruvato deidrogenasi; PDK: piruvato deidrogenasi chinasi; PDP: piruvato deidrogenasi fosfatasi Corrispondenza a: Nicholas C. Denko, Department of Radiation Oncology, Division of Radiation and Cancer Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USATel.: 650-724-5066, Fax: 650-723-7382,E-mail: [email protected] Ricevuto: 22 Jul 2010Accettato: Accettato il 30 settembre 2010Online: 18 ottobre 2010DOI: 10.1002/ijc.25728 Negli ultimi 20 anni, il numero di articoli contenenti ''metabolismo tumorale'' è aumentato da 3 a 28 all'anno e il numero di volte in cui questi articoli sono stati citati è aumentato da 23 a 929 all'anno (statistiche ISI, Thompson Reuters). Il rinnovato interesse per la comprensione dei meccanismi e delle conseguenze delle alterazioni del metabolismo tumorale ha chiaramente catturato l'immaginazione della comunità scientifica. L'idea che i tumori abbiano un metabolismo alterato è stata riconosciuta per la prima volta dal biochimico premio Nobel Otto Warburg quando ha descritto il metabolismo del glucosio.1 Più recentemente, il concetto che i tumori sono metabolicamente diversi è cresciuto fino a comprendere altre caratteristiche, come la glutaminolisi, l'ossidazione degli acidi grassi e la biogenesi dei lipidi. È evidente che la domanda metabolica che guida questi cambiamenti è diversa nelle cellule in continua divisione rispetto alle cellule differenziate in modo terminale. La scoperta di queste alterazioni ha sollevato la possibilità che possano essere oggetto di un intervento terapeutico, data la loro importanza unica per le cellule tumorali.2 È stato proposto il concetto che le alterazioni metaboliche sono una risposta a richieste uniche all'interno del tumore,3 anche se è difficile quantificare tali richieste. Esiste un'interazione tra i cambiamenti oncogeni nella cellula tumorale e gli aspetti unici del microambiente tumorale che hanno un impatto sul metabolismo cellulare e viceversa (Fig. 1). È quindi difficile stabilire le esatte richieste metaboliche all'interno del tumore studiando le cellule del tumore coltivato ex vivo. Le condizioni ambientali utilizzate per far crescere le cellule in coltura sono molto diverse da quelle in vivo. Il terreno di coltura Dulbecco modificato Eagles ad alto contenuto di glucosio e un'atmosfera con il 21% di ossigeno sono molto diversi dalle condizioni ipossiche e/o ipoglicemiche riscontrate nel tumore.4,5 La concentrazione di glucosio di 25 mM è circa cinque volte quella dei normali livelli ematici e la tensione di ossigeno è almeno quattro volte superiore a quella riscontrata in vivo. Il fatto che le cellule siano immerse in questi substrati metabolici altera in modo significativo i loro programmi metabolici intrinseci.4,6 L'elevata concentrazione di glucosio favorisce la glicolisi (effetto Crabtree7 ), mentre l'elevata ossigenazione produce un aumento dei sottoprodotti dell'ossigeno e riduce la durata della vita cellulare.8 Il metabolismo del glucosio illustra l'interazione di questi tre fattori nel tumore. La trasformazione oncogenica spinge la proliferazione delle cellule tumorali più della capacità vascolare, generando ipossia. L'ipossia all'interno del microambiente…

E. D. Michelakis,1 * G. Sutendra,1 P . Dromparis,1 L. Webster,1 A. Haromy,1 E. Niven,2 C. Maguire,2 T.-L. Gammer,1 J. R. Mackey,3 D. Fulton,3 B. Abdulkarim,3 M. S. McMurtry,1 K. C. Petruk4 1Dipartimentodi Medicina, Università di Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 2Dipartimentodi Ingegneria biomedica e diagnostica per immagini, Università di Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 3Dipartimentodi Oncologia, Università di Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 4Dipartimentodi Neurochirurgia, Università di Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. *A chi va indirizzata la corrispondenza. E-mail: [email protected] Volume 2 Issue 31 31ra34 Inviato: 11 novembre 2009Accettato: 23 aprile 2010Pubblicato: 12 maggio 2010 I tumori solidi, compreso l'aggressivo tumore cerebrale primario glioblastoma multiforme, sviluppano una resistenza alla morte cellulare, in parte come risultato di un passaggio dalla fosforilazione ossidativa mitocondriale alla glicolisi citoplasmatica. Questo rimodellamento metabolico è accompagnato da iperpolarizzazione mitocondriale. Abbiamo testato se la piccola molecola e il farmaco orfano dicloroacetato (DCA) possano invertire questo rimodellamento metabolico e mitocondriale specifico del cancro nel glioblastoma. I glioblastomi appena isolati di 49 pazienti hanno mostrato un'iperpolarizzazione mitocondriale, che è stata rapidamente invertita dal DCA. In un esperimento separato con cinque pazienti affetti da glioblastoma, abbiamo assicurato in modo prospettico il tessuto tumorale di base e seriale, abbiamo sviluppato linee cellulari paziente-specifiche di glioblastoma e di cellule staminali putative di glioblastoma (cellule CD133+, nestin+ ) e abbiamo trattato ciascun paziente con DCA orale per un massimo di 15 mesi. Il DCA ha depolarizzato i mitocondri, aumentato le specie reattive dell'ossigeno mitocondriale e indotto l'apoptosi nelle cellule di GBM e nelle cellule staminali putative di GBM, sia in vitro che in vivo. La terapia con DCA ha anche inibito l'hypoxia-inducible factor-1α, promosso l'attivazione di p53 e soppresso l'angiogenesi sia in vivo che in vitro. La tossicità dose-limitante è stata una neuropatia periferica reversibile e dose-dipendente, mentre non è stata riscontrata alcuna tossicità ematologica, epatica, renale o cardiaca. Indicazioni di efficacia clinica erano presenti a una dose che non causava neuropatia periferica e a concentrazioni sieriche di DCA sufficienti a inibire l'enzima bersaglio del DCA, la piruvato deidrogenasi chinasi II, altamente espressa in tutti i glioblastomi. La modulazione metabolica può essere un approccio terapeutico valido per il trattamento del glioblastoma. INTRODUZIONE Il glioblastoma multiforme (GBM) è un tumore cerebrale primario aggressivo che presenta risposte estremamente scarse alle terapie approvate (1). La chemioterapia con temozolomide (TMZ) più radioterapia (RT), somministrata dopo l'intervento chirurgico di debulking, aumenta la sopravvivenza mediana da 12,1 mesi con la sola RT a 14,6 mesi (1). Il tempo mediano alla progressione del tumore dopo RT e TMZ è di soli 6,9 mesi (1). Nei gliomi ricorrenti, la sopravvivenza libera da progressione e la risposta alla TMZ sono molto peggiori (2). I GBM sono tumori molto vascolari con una notevole eterogeneità molecolare e genetica (1). Una terapia ideale dovrebbe aumentare l'apoptosi del GBM, superare l'eterogeneità molecolare, inibire l'angiogenesi e attraversare la barriera emato-encefalica con una tossicità sistemica minima. Sulla base dei nostri recenti risultati in modelli animali (3, 4), abbiamo ipotizzato che la piccola…

Tiziana Tataranni 1 e Claudia Piccoli 1,2 1Laboratoriodi Ricerca Pre-Clinica e Traslazionale, IRCCS-CROB, Centro Tumori di Riferimento della Basilicata, Rionero in Vulture (Pz), 85028, Italia 2Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale, Università di Foggia, Foggia 71121, Italia La corrispondenza va indirizzata a Tiziana Tataranni; [email protected] Editore ospite: Kanhaiya Singh Copyright © 2019 Tiziana Tataranni e Claudia Piccoli. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo la Creative Commons Attribution License, che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. Ricevuto: 24 luglio 2019Rivisto: 12 settembre 2019Accettato: 11 ottobre 2019Pubblicato online: 14 novembre 2019 Un'ampia letteratura descrive le proprietà antitumorali del dicloroacetato (DCA), ma la sua effettiva somministrazione clinica nella terapia del cancro è ancora limitata agli studi clinici. La comparsa di effetti collaterali come la neurotossicità e il sospetto di cancerogenicità del DCA ne limitano ancora l'uso clinico. Tuttavia, negli ultimi anni, il numero di rapporti a sostegno dell'impiego del DCA contro il cancro è aumentato, anche a causa del grande interesse nel colpire il metabolismo delle cellule tumorali. La disamina del meccanismo d'azione del DCA ha permesso di comprendere le basi della sua efficacia selettiva contro le cellule tumorali. La co-somministrazione di DCA con chemioterapia convenzionale, radioterapia, altri farmaci o composti naturali è stata testata con successo in diversi modelli di cancro. Nuovi sistemi di somministrazione di farmaci e composti multiazione contenenti DCA e altri farmaci sembrano migliorare la biodisponibilità e appaiono più efficaci grazie all'azione sinergica di più agenti. Il diffondersi di rapporti a sostegno dell'efficacia del DCA nella terapia del cancro ha spinto ulteriori studi a cercare altri potenziali bersagli molecolari del DCA. È interessante notare che il DCA potrebbe influenzare significativamente la frazione di cellule staminali del cancro e contribuire all'eradicazione del tumore. Nel complesso, questi risultati forniscono un forte razionale per nuovi studi clinici traslazionali del DCA nella terapia del cancro. INTRODUZIONE Il cancro è una delle principali cause di morte nel mondo. Nonostante i significativi progressi negli approcci diagnostici e terapeutici, la sua eradicazione rappresenta ancora una sfida. Troppi fattori sono responsabili del fallimento della terapia o della recidiva, per cui è urgente trovare nuovi approcci per il trattamento. Oltre alle tipiche proprietà ben note delle cellule maligne, tra cui la proliferazione anomala, la deregolazione dell'apoptosi e del ciclo cellulare [1, 2], le cellule tumorali mostrano anche un peculiare meccanismo metabolico che offre un ulteriore approccio promettente per la terapia del cancro [3-5]. Il nostro gruppo aveva già suggerito l'importanza di una caratterizzazione metabolica delle cellule tumorali per prevedere l'efficacia di un trattamento metabolico [6]. Sono già stati presi in considerazione farmaci in grado di influenzare il metabolismo del cancro, mostrando risultati incoraggianti in termini di efficacia e tollerabilità [7]. Nell'ultimo decennio, la piccola molecola DCA, già utilizzata per il trattamento dell'acidosi lattica acuta e cronica, degli errori innati del metabolismo mitocondriale e del diabete [8], è stata ampiamente utilizzata come farmaco antitumorale. Il DCA è una molecola acida idrosolubile…

D.L. Kolesnik*, O.N. Pyaskovskaya, O.V. Yurchenko, G.I. SolyanikR.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, NAS of Ukraine, Kyiv 03022, UkraineInviato: 06 maggio 2019. *Corrispondenza: E-mail: [email protected] Abbreviazioni utilizzate: DCA - dicloroacetato di sodio; MTF - metformina; Δψm - potenziale di membrana mitocondriale; IC50 - semimassima concentrazione inibitoria Estratto È noto che l'arsenale di agenti chemioterapici per il trattamento dei tumori cerebrali maligni è piuttosto limitato, il che determina l'elevata rilevanza della ricerca volta a trovare nuovi regimi antitumorali efficaci, compreso l'uso di modificatori del metabolismo energetico. Obiettivo: studiare l'attività anti-glioma del dicloroacetato di sodio (DCA) e della metformina (MTF) usati in combinazione in vitro e in vivo. Materiali e metodi: La sopravvivenza cellulare, il ciclo cellulare, l'apoptosi, il potenziale di membrana mitocondriale (Δψm), il livello di ATP, il tasso di consumo di glucosio e il tasso di produzione di lattato sono stati determinati in vitro in cellule di glioma C6 coltivate. L'azione antitumorale degli agenti in vivo è stata valutata di routine mediante il prolungamento della durata di vita di ratti con glioma C6 intracerebrale trapiantato ed è stata confermata dall'esame istologico del tessuto tumorale. Risultati: La concentrazione inibitoria semimassimale (IC50) per il DCA e l'MTF usati separatamente è stata rispettivamente di 79,2 ± 2,1 mM e 78,4 ± 4,0 mM, mentre l'IC50 per il DCA usato in combinazione con 7,8 mM di MTF è stata 3,3 volte inferiore (24,0 ± 1,2 mM, p < 0,05). L'incubazione per 1 giorno di cellule con DCA a una concentrazione vicina all'IC50 (25 mM), in combinazione con MTF a una concentrazione di ordine inferiore all'IC50 (7,8 mM), a differenza del loro uso separato, ha portato a una diminuzione del numero di cellule vitali del 40% (p < 0. 05); la ridistribuzione del numero di cellule vitali è stata del 40% (p < 0. 05).05); la ridistribuzione delle cellule in base alle fasi del ciclo cellulare ha portato a una diminuzione della percentuale di cellule nella fase S del 46% (p < 0,05) e a un aumento della percentuale di cellule nella fase G0/G1 del 24% (p < 0,05) rispetto a indici simili nel controllo. L'elevata attività pro-apoptotica del DCA in combinazione con MTF è stata supportata da una percentuale significativamente più alta di cellule apoptotiche in vitro rispetto al controllo (18,9 ± 4,4% vs 5,7 ± 1,3%, p < 0,05) e da un elevato numero di cellule tumorali con segni di apoptosi rivelati durante l'esame istologico della patomorfosi tumorale. L'effetto combinato di DCA e MTF ha portato a una diminuzione di quasi 4 volte del tasso di consumo di glucosio da parte delle cellule di glioma C6 (0,23 ± 0,05 μmol/106 cellule/h vs 0,91 ± 0,12 μmol/106 cellule/h, p<0.05) rispetto ai parametri corrispondenti nel controllo, e un aumento di 2 volte del tasso di produzione di lattato (1,06 ± 0,03 μmol/106 cellule/h vs 0,53 ± 0,03 μmol/106 cellule/h, p <0,05). Allo stesso tempo, sia il Δψm che il livello di ATP intracellulare nelle cellule di glioma C6 trattate con DCA…

Sang Hyeok Woo1,*, Sung-Keum Seo1,*, Yoonhwa Park1,2, Eun-Kyu Kim3, Min-Ki Seong4, Hyun-Ah Kim4, Jie-Young Song1, Sang-Gu Hwang1, Jin Kyung Lee5, Woo Chul Noh4, In-Chul Park1 1Divisionedi ricerca sul cancro da radiazioni, Istituto coreano di scienze radiologiche e mediche, Nowon-gu, Seoul, 01812, Repubblica di Corea 2Scuoladi scienze della vita e biotecnologie, Università della Corea, Seongbuk-gu, Seoul, 02841, Repubblica di Corea 3Dipartimento di chirurgia, Centro per il cancro al seno, Ospedale Bundang dell'Università nazionale di Seoul, Collegio di medicina dell'Università nazionale di Seoul, Bundang-gu, Seongnam, 13620, Repubblica di Corea 4Dipartimentodi chirurgia, Korea Cancer Center Hospital, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Nowon-gu, Seoul, 01812, Repubblica di Corea 5KIRAMSRadiation Biobank, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Nowon-gu, Seoul, 01812, Repubblica di Corea *Questiautori hanno contribuito in egual misura a questo lavoro Corrispondenza a: In-Chul Park, e-mail: [email protected] Parole chiave: tamoxifene, cancro al seno, dicloroacetato, recettore del fattore di crescita epidermico, piruvato deidrogenasi chinasi Ricevuto: 18 maggio 2016 Accettato: 22 luglio 2016 Pubblicato online: 01 agosto 2016 Abstract La riprogrammazione metabolica nelle cellule tumorali è stata recentemente riconosciuta come un tratto distintivo essenziale della neoplasia. In questo contesto, le alterazioni metaboliche rappresentano un interessante bersaglio terapeutico e negli studi preclinici sono stati ottenuti risultati incoraggianti con farmaci mirati a vari processi metabolici. Recentemente, diversi studi hanno suggerito che il dicloroacetato (DCA), un inibitore specifico della piruvato deidrogenasi chinasi, può essere un potenziale farmaco antitumorale in un gran numero di tumori diversi. Tuttavia, il meccanismo preciso non è completamente compreso, il che è importante per l'uso del DCA nel trattamento del cancro. Nel presente studio, abbiamo scoperto che il DCA sensibilizza le cellule di cancro al seno MCF7 alla morte cellulare indotta dal tamoxifene, diminuendo l'espressione del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR). La downregulation di EGFR è stata causata dalla degradazione della proteina. Inoltre, la p38 mitogeno-attivata proteina chinasi ha svolto un ruolo importante nella degradazione dell'EGFR indotta da DCA/tamoxifene. Infine, il DCA ha anche promosso la morte cellulare indotta dal tamoxifene in cellule MCF7 resistenti al tamoxifene, ottenute con un trattamento a lungo termine con tamoxifene. In sintesi, i nostri risultati suggeriscono che il DCA è un potenziale farmaco interessante che sensibilizza le cellule alla morte cellulare indotta dal tamoxifene e supera la resistenza al tamoxifene attraverso la downregolazione dell'espressione dell'EGFR nelle cellule di cancro al seno. INTRODUZIONE Le cellule tumorali in fase di proliferazione hanno esigenze metaboliche notevolmente diverse rispetto alla maggior parte delle cellule normali differenziate. Ad esempio, per sostenere la rapida crescita e proliferazione cellulare, le cellule tumorali alterano in modo differenziato il flusso metabolico rispetto al tessuto circostante, per fornire una quantità sufficiente di bioenergetici e intermedi biosintetici. Un fenomeno ben noto osservato nella maggior parte delle cellule tumorali è il passaggio alla glicolisi aerobica, indipendentemente dall'apporto di ossigeno, definito "effetto Warburg", in cui il piruvato viene convertito direttamente in acido lattico invece di entrare nel ciclo dell'acido citrico [1]. Poiché tutte le cellule tumorali dipendono da questa alterazione del metabolismo, queste vie alterate rappresentano…

Dana Flavin Fondazione per la medicina collaborativa e la ricerca, Greenwich, CT, USA e AMC/co Klinik im Alpenpark, Ringsee, Germania Corrispondenza a: Dott.ssa Dana Flavin, Fondazione per la Medicina Collaborativa e la Ricerca, 24 Midwood Drive, Greenwich, CT, USA E-mail: [email protected] Ricevuto: 7 aprile 2010Accettato: 15 giugno 2010DOI: 10.3892/ol_00000158 Abstract Un paziente maschio di 51 anni a cui è stato diagnosticato un carcinoma midollare della tiroide (MTC) nel 2001, con progressione a metastasi polmonari dopo la terapia con adriamicina, è stato trattato con successo con dimetiltriazenoimidazolo carbossimide. È rimasto in remissione parziale per 7 anni dopo numerosi tentativi di chemioterapia per indurre una remissione parziale. Nell'ottobre 2008, il paziente, allora 58enne, ha avuto una ricaduta con numerosi tumori in tutto il corpo centrale. Il 1° dicembre 2008, il marcatore tumorale della MTC, la calcitonina, era a 38.611 pg/ml, cioè molto più alto della norma di <20 pg/ml. Poiché tutti gli altri tentativi di chemioterapia erano falliti, il paziente non era ammissibile a nuovi studi. Di conseguenza, il paziente è stato immediatamente sottoposto a 10 mg/kg di dicloroacetato (DCA). Nell'aprile 2009, il livello di calcitonina si è ridotto a 2.000 pg/ml. Nel maggio 2009, una nuova tomografia a emissione di positroni ha mostrato una drastica riduzione di tutte le sedi tumorali. Attualmente il paziente rimane in remissione e continua a ricevere lo stesso dosaggio di DCA, con il marcatore tumorale stabile nei dati di laboratorio dal novembre 2009. Parole chiave: dicloroacetato, carcinoma midollare della tiroide INTRODUZIONE Il carcinoma midollare della tiroide (MTC) è un raro tumore neuroendocrino produttore di calcitonina che origina dalle cellule parafollicolari C (cellule produttrici di calcitonina) della ghiandola tiroidea (1), componente della neoplasia endocrina multipla di tipo 2 o sindrome MEN2 (2), che rappresenta circa il 4% di tutti i tumori della tiroide. Sebbene il 25-30% dei casi di MTC siano disturbi ereditari, i restanti casi consistono in forme sporadiche della malattia (3). Il tasso di sopravvivenza a 3 anni dei pazienti con carcinoma tiroideo differenziato e resistenza allo iodio radioattivo è inferiore al 50%, con una scarsa risposta ottenuta con le chemioterapie citotossiche standard (4). Nei tumori maligni endocrini, come il carcinoma tiroideo, il trattamento di scelta è la chirurgia; tuttavia, questo approccio ha successo solo nella malattia in fase iniziale. L'MTC è una malattia incurabile quando le metastasi diventano non resecabili (5). Le opzioni terapeutiche per i tumori endocrini avanzati rimangono insoddisfacenti e sono associate a prognosi sfavorevoli per i pazienti. La chemioterapia citotossica e la radioterapia, che sono associate a una tossicità significativa, spesso mostrano solo un'efficacia limitata e transitoria (6). Gli inibitori delle tirosin-chinasi, che agiscono in particolare sull'attività di guadagno di funzione del proto-oncogene RET (riarrangiato durante la trasfezione), come vandetanib, sorafenib e sunitinib, sembrano essere promettenti. Tuttavia, il basso tasso di risposte parziali e l'assenza di risposte complete in tutti i vari studi di monoterapia sottolineano la necessità di nuovi e più efficaci agenti singoli o in combinazione con una tossicità accettabile (3). Caso clinico Questo studio presenta un paziente…

Akbar Khan, MD; Denis Marier, ND; Eric Marsden, ND; Douglas Andrews, ND; Isaac Eliaz, MD Akbar Khan, MD, è il direttore medico di Medicor Cancer Centres, Inc, a Toronto, Ontario, Canada. Denis Marier, ND, è direttore della Canadian Clinic for Integrative Medicine di Windsor, Ontario. Eric Marsden, ND, è direttore del Marsden Center of Naturopathic Excellence di Maple, Ontario. Douglas Andrews, ND, è medico naturopata presso Medicor Cancer Centres, Inc. Isaac Eliaz, MD, è direttore della Amitabha Medical Clinic, a Santa Rosa, California. Autore corrispondente: Akbar Khan, MD Indirizzo e-mail: [email protected] Abstract Il dicloroacetato di sodio (DCA) orale è attualmente in fase di studio come agente singolo e come adiuvante per il trattamento di vari tipi di cancro. Uno dei fattori che ne limitano l'uso clinico in regime orale continuo è la neurotossicità reversibile legata alla dose, che comprende neuropatia periferica ed encefalopatia. La via endovenosa (IV) presenta una serie di potenziali vantaggi, tra cui (1) il dosaggio pulsato per raggiungere concentrazioni più elevate rispetto a quelle ottenibili con l'uso orale, (2) un periodo di washout più lungo per ridurre il potenziale di neurotossicità e (3) l'aggiramento dell'apparato digerente, particolarmente significativo per i pazienti oncologici in fase avanzata. Erano disponibili dati sul DCA per via endovenosa ad alte dosi (fino a 100 mg/kg/dose) che ne hanno confermato la sicurezza, sia in volontari sani che in pazienti gravemente malati, consentendo agli autori di iniziare il trattamento offlabel dei pazienti oncologici. In molti dei loro pazienti trattati con DCA per via endovenosa, gli autori hanno osservato risposte cliniche, ematologiche o radiologiche. Questo articolo presenta 3 casi di pazienti con tumori ricorrenti e per i quali tutte le terapie convenzionali erano fallite: (1) un paziente maschio di 79 anni con cancro al colon che aveva metastasi al fegato, (2) un paziente maschio di 43 anni con angiosarcoma che aveva metastasi al pancreas e alle ossa e (3) un paziente maschio di 10 anni con carcinoma neuroendocrino pancreatico che aveva metastasi al fegato. (Altern Ther Health Med. 2014;20(suppl 2):21-28) Il dicloroacetato di sodio (DCA) orale è un farmaco attualmente in fase di studio come agente singolo e come trattamento aggiuntivo del cancro.1 Al momento in cui scriviamo, presso l'Università di Alberta è in corso uno studio di fase I sul DCA orale per i tumori solidi ricorrenti o metastatici e presso l'Università di Stanford sono in corso due studi sul DCA orale per i tumori della testa e del collo. Il DCA è stato ampiamente studiato da Stacpoole2-5 per il trattamento dell'acidosi lattica congenita, che comprende un gruppo di malattie mitocondriali ereditarie. Il profilo di sicurezza per l'uso del DCA orale nell'uomo è stato stabilito grazie a questo lavoro. Il farmaco è risultato relativamente sicuro, senza tossicità ematologica, cardiaca, polmonare o renale.6 La principale tossicità è di tipo neurologico, principalmente la neuropatia periferica, e questa condizione è reversibile.7 È stato osservato un delirio indotto dal DCA, che è rapidamente reversibile con l'interruzione del farmaco.8 In una piccola percentuale di pazienti può verificarsi un…

Walter Lemmoa, c, Gerard Tanb Manuscrit accepté pour publication le 04 mars 2016 a LEMMO Integrated Cancer Care Inc, 327 Renfrew Street, Vancouver, BC V5K 5G5, Canadab Gerard Tan & Associates Integrative Cancer Centre, Suite 105-2295 West Broadway, Vancouver, BC V6K 2E4, Canadac Auteur correspondant : Walter Lemmo, ND, FABNO, LEMMO Integrated Cancer Care Inc, 327 Renfrew Street, Vancouver, BC V5K 5G5, Canada. Courriel : [email protected] Résumé Nous présentons ici un rapport de cas d'observation d'une femme de 49 ans, non-fumeuse, ayant un mauvais état de performance avec un cancer du poumon non à petites cellules et une carcinomatose leptoméningée (LMC), qui, après l'introduction du dichloroacétate (DCA) par voie orale, a survécu environ 64 semaines (454 jours) après une radiothérapie palliative du cerveau entier sans avoir besoin de chimiothérapie ou de thérapie ciblée supplémentaire pour traiter spécifiquement la LMC. À notre connaissance, il s'agit du premier rapport de cas incorporant l'utilisation du DCA dans le LMC. Nos résultats sont discutés dans le contexte des applications précédemment rapportées du DCA dans les tumeurs malignes du système nerveux central. Mots clés : Dichloroacétate ; acide dichloracétique ; cancer du poumon non à petites cellules ; carcinomatose leptoméningéedoi: http://dx.doi.org/10.14740/jmc2456w Articles © Les auteurs | Compilation du journal © J Med Cases and Elmer Press Inc™ | www.journalmc.orgIl s'agit d'un article en accès libre distribué selon les termes de la licence internationale Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0, qui permet l'utilisation, la distribution et la reproduction non commerciales sans restriction sur tout support, à condition que l'œuvre originale soit correctement citée INTRODUCTION La carcinomatose leptoméningée (LMC) peut être une comorbidité difficile de diverses tumeurs malignes, en particulier le cancer du sein et du poumon [1, 2]. Les protocoles de traitement courants privilégient les approches chimiothérapeutiques, notamment les applications intrathécales (IT) [3, 4], les agents ciblés [5], la radiothérapie palliative [6, 7] et l'utilisation d'une dérivation ventriculopéritonéale (VP) pour atténuer les complications de l'hydrocéphalie [8-10]. Il existe un grand besoin de recherche sur de nouvelles modalités de traitement qui soient pratiques, à faible risque et efficaces, car la survie médiane continue d'être de quelques mois seulement pour les patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) avancé. Rapport de cas Une femme de 49 ans, non fumeuse, s'est présentée en mai 2006 avec un cancer du poumon non à petites cellules IIIb inopérable, touchant de manière diffuse le poumon droit, ainsi qu'un épanchement pleural droit. Trois cycles de gemcitabine et de cisplatine débutant le 26 juillet 2006 ont été jugés inefficaces. Le 18 septembre 2006, elle a répondu à une pleurodèse au talc. Par la suite, le 5 octobre, le paclitaxel de deuxième ligne a été initié mais en raison d'une toxicité importante, il a été remplacé par le nab-paclitaxel le 26 octobre ; les quatrième et dernière doses ont été administrées le 2 janvier 2007 en raison de la progression de la maladie. Elle est ensuite passée à l'erlotinib 100 mg/jour le 23 janvier 2007, traitement qui s'est poursuivi jusqu'en février 2009.…

Akbar Khan Direttore medico, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, Canada Estratto Il carcinoma renale a cellule squamose è una rara forma di tumore renale che viene considerata incurabile una volta che si sviluppano le metastasi. La prognosi è scarsa e la sopravvivenza media della malattia in stadio avanzato è tipicamente dell'ordine di alcuni mesi, nonostante tutte le terapie convenzionali disponibili. Descriviamo il caso di una donna di 72 anni con carcinoma renale a cellule squamose metastatico, sottoposta a nefrectomia radicale con margini chirurgici positivi, invasione della vena renale e metastasi a più linfonodi addominali. Ha ricevuto un ciclo di radioterapia palliativa all'addome con 4500cGy in 25 frazioni per 5 settimane. Dopo la radioterapia, è stata trattata con un regime ciclico di dicloroacetato di sodio orale ("DCA"). Il trattamento è stato interrotto dopo 3 mesi a causa dello sviluppo di una neuropatia periferica. Le immagini di follow-up al termine del trattamento con DCA non hanno rivelato alcun segno di malattia metastatica. La neuropatia è gradualmente migliorata e la tomografia computerizzata eseguita quattro anni dopo non ha evidenziato alcuna recidiva del tumore. La paziente continua a sentirsi bene, senza alcuna evidenza clinica di recidiva, cinque anni dopo il completamento della terapia, e conduce una vita normale e attiva. Parole chiave: Dicloroacetato, radioterapia, carcinoma renale a cellule squamose, remissione Copyright © 2012 Akbar Khan. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo la Creative Commons Attribution License unported 3.0, che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. Contatto con l'autore: Akbar Khan E-mail: [email protected] INTRODUZIONE Il carcinoma renale a cellule squamose ("RSCC") è una rara forma di tumore renale che origina dalla pelvi renale. Il RSCC rappresenta circa lo 0,5-0,8% di tutti i tumori renali maligni (Bhaijee 2012). Sebbene la chirurgia sia talvolta curativa per la malattia localizzata, il carcinoma renale a cellule squamose metastatico ("mRSCC") è considerato incurabile (Holmang et al. 2007). Numerose pubblicazioni di medici con esperienza nel trattamento del RSCC hanno stabilito che questo tipo di tumore è radioresistente e che la chemioterapia sistemica fornisce scarsi benefici. (Bhandari et al. 2010), (Di Battista et al. 2012), (Kimura et al. 2000), (Li e Cheung 1987). La sopravvivenza media della malattia in stadio avanzato è estremamente scarsa (nell'ordine di alcuni mesi) e la sopravvivenza a cinque anni è riportata a meno del 10% (Holmang et al. 2007). In una revisione di 15 casi, Lee et al. hanno riportato una sopravvivenza mediana di 3,5 mesi (Lee et al. 1998). È stata condotta una ricerca su Medline (Medline RSCC 2012) per determinare se fossero stati registrati casi di remissione completa a lungo termine di mRSCC. Sono state trovate oltre 200 citazioni di RSCC, ma solo un caso pubblicato di remissione/cura completa a 5 anni (Carlson 1960). In questo caso, il paziente è stato sottoposto a nefro-ureterectomia completa, compresa la resezione del grasso perirenale e una cuffia della vescica. L'esame patologico non ha evidenziato alcun coinvolgimento dei margini chirurgici e…

Ramon C Sun1,2, Philip G Board1 e Anneke C Blackburn1* 1 Gruppo di Genetica Molecolare, Dipartimento di Bioscienze Traslazionali, John Curtin School of Medical Research, Building 131, Australian National University, P.O. Box 334, Canberra ACT 0200, AUSTRALIA 2 Dipartimento di Radioterapia Oncologica, Stanford School of Medicine, Stanford CA 94305 USA.1*Corrispondenza: [email protected]© 2011 Sun et al; licenziatario BioMed Central Ltd. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo i termini della Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata.Ricevuto: 3 maggio 2011 Accettato: 18 novembre 2011Pubblicato: 18 novembre 2011 Abstract BackgroundLe cellule tumorali hanno un profilo metabolico diverso rispetto alle cellule normali. L'effetto Warburg (aumento della glicolisi aerobica) e la glutaminolisi (aumento dell'attività mitocondriale dovuta al catabolismo della glutammina) sono caratteristiche ben note del cancro e sono accompagnate da un aumento della produzione di lattato, da un'iperpolarizzazione della membrana mitocondriale e da una maggiore produzione di specie reattive dell'ossigeno. MetodiIn questo studio abbiamo mirato all'effetto Warburg con il dicloroacetato (DCA) e all'aumento dell'attività mitocondriale della glutaminolisi con il triossido di arsenico (ATO) in cellule di cancro al seno, misurando la proliferazione cellulare, la morte cellulare e le caratteristiche mitocondriali. RisultatiLa combinazione di DCA e ATO è stata più efficace nell'inibire la proliferazione cellulare e nell'indurre la morte cellulare rispetto a uno dei due farmaci da solo. Abbiamo esaminato l'effetto di questi trattamenti sul potenziale di membrana mitocondriale, sulla produzione di specie reattive dell'ossigeno e sui livelli di ATP e abbiamo identificato nuovi meccanismi molecolari all'interno dei mitocondri sia per l'ATO che per il DCA: l'ATO riduce la funzione mitocondriale attraverso l'inibizione della citocromo C ossidasi (complesso IV della catena di trasporto degli elettroni) mentre il DCA aumenta l'espressione della subunità b dell'ATP sintasi. Il potenziamento della citotossicità dell'ATO da parte del DCA è correlato a una forte soppressione dell'espressione di c-Myc e HIF-1a e a una riduzione dell'espressione della proteina di sopravvivenza Bcl-2. ConclusioniQuesto studio è il primo a dimostrare che puntare su due caratteristiche metaboliche chiave del cancro è una strategia antitumorale efficace con un potenziale terapeutico. Parole chiaveDicloroacetato, cancro al seno, catena di trasporto degli elettroni, mitocondri, triossido di arsenico Introduzione Il triossido di arsenico (ATO) è stato utilizzato come agente terapeutico per oltre 2000 anni. Originario della Cina [1], viene attualmente utilizzato contro la leucemia promieloide acuta (APL) in pazienti che hanno avuto una ricaduta dopo la terapia con acido allotrans-retinoico/antraciclina e viene promosso per la terapia di prima linea della APL de novo [2-4]. L'ATO è noto come molecola iperreattiva e potenzialmente in grado di legarsi ai gruppi tiolici di molte proteine [2,5]. La sua capacità di legarsi alla proteina mutante PML-RAR-α, ricca di tioli e prodotta da una traslocazione cromosomica nell'APL, lo ha reso un farmaco efficace nell'APL [2,5,6]. È stato dimostrato che l'ATO induce l'apoptosi in diverse linee cellulari tumorali in vitro e in vivo [7,8], ma è stato difficile considerare l'ATO per l'uso clinico…

Dana F. Flavin1, 2 1Klinikim Alpenpark, Defreggerweg 2-6, Ringsee, 83707 Tegernsee, Germania2 Foundation for Collaborative Medicine and Research, 24 Midwood Drive, Greenwich, CT 06830, USA La corrispondenza va indirizzata a Dana F. Flavin, [email protected]: 4 giugno 2010Accettato: 23 luglio 2010Academic Editor: Michael A. CarducciCopyright © 2010 Dana F. Flavin. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito secondo la Creative Commons Attribution License, che ne consente l'uso, la distribuzione e la riproduzione illimitata su qualsiasi supporto, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata. Nel giugno 2007, un paziente maschio di 48 anni, con diagnosi di linfoma non Hodgkin follicolare (NHL) al quarto stadio, è stato trattato per 3 mesi con chemioterapia convenzionale, ottenendo una remissione completa. Quasi un anno dopo, i tumori sono tornati nel rinofaringe e nelle ghiandole linfatiche del collo. Rifiutando tutte le chemioterapie proposte, il paziente ha iniziato ad autosomministrarsi 900 mg di dicloroacetato (DCA) al giorno, con una scansione PET che ha mostrato una remissione completa quattro mesi dopo. Dall'ultima PET, effettuata nel maggio 2009, il paziente è rimasto libero da tumori grazie all'uso continuo del DCA. INTRODUZIONE Il linfoma non Hodgkin (NHL), un tumore del sistema linfatico che può insorgere in qualsiasi parte del corpo, colpisce oltre 400.000 persone negli Stati Uniti, con 66.000 nuovi casi nel 2009 [1]. Il NHL si presenta spesso con febbre di basso grado, sudorazione, ingrossamento dei linfonodi, malessere generale e affaticamento. Sebbene risponda bene alle terapie consolidate, tra cui la chemioterapia e le radiazioni [2], si stanno sviluppando nuovi trattamenti più aggressivi, tra cui la chemioterapia con radiazioni su tutto il corpo seguita da trapianti di cellule staminali [3]. Sebbene questi trattamenti abbiano portato alla remissione completa in alcuni pazienti [4], altri pazienti, consapevoli della compromissione della qualità di vita sostenuta con le terapie aggressive [3], cercano vie alternative di trattamento con professionisti o da soli, molte delle quali non convenzionali o in fase sperimentale. Una di queste terapie è il dicloroacetato (DCA) [5]. Il DCA è un sottoprodotto della clorazione dell'acqua [6, 7] che inibisce la glicolisi aerobica. Viene utilizzato in medicina da oltre 30 anni [8] come farmaco sperimentale per il trattamento di gravi disturbi metabolici come il diabete e l'ipercolesterolemia [5, 9] e per il trattamento dell'acidosi lattica congenita nei bambini nordamericani [10]. La biodisponibilità [11] e la farmacocinetica [12] del DCA sono state studiate a fondo per diversi decenni negli adulti [6], nei bambini [13, 14] e negli animali [15]. Come medicinale, il DCA è generalmente ben tollerato a partire da dosaggi compresi tra 10 mg/Kg e 50 mg/Kg, anche se un'esposizione prolungata è associata a neuropatia periferica [16]. La sua attivazione dell'enzima piruvato deidrogenasi (PDH) dei mitocondri diminuisce la glicolisi e riattiva l'ossidazione del glucosio, un approccio favorevole per migliorare l'acidosi lattica [9]. Le cellule tumorali utilizzano prevalentemente un sistema di glicolisi per ottenere energia, invece dell'ossidazione del glucosio utilizzata dalle cellule sane. Il cancro sembra essere una forma di acidosi lattica intracellulare causata da un blocco dell'ossidazione del glucosio a livello…

Serena Vella1*, Matteo Conti2*, Roberta Tasso1, Ranieri Cancedda1,3 e Aldo Pagano1,3 1 Dipartimento di Oncologia, Biologia e Genetica (DOBiG), Università di Genova, Genova2 Laboratorio di Farmacologia Clinica e Tossicologia, Ospedale S. Maria delle Croci, 48100 Ravenna3 Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro (IST) Genova, Largo R. Benzi, 10, 16132 Genova La piccola molecola idrosolubile dicloroacetato (DCA) sta recentemente suscitando un vivo interesse nel campo della terapia del cancro, in quanto ha dimostrato di essere in grado di inibire la crescita dei tumori umani agendo specificamente sui mitocondri delle cellule tumorali senza perturbare la fisiologia delle cellule non maligne. Il neuroblastoma era uno dei tipi di tumore su cui il DCA era considerato inefficace, in quanto composto da cellule con poche anomalie mitocondriali riconosciute. Il neuroblastoma, tuttavia, è composto da tipi di cellule diverse in termini di metabolismo, fenotipo e potenziale maligno. Nonostante la previsione di cui sopra, in questo lavoro dimostriamo che (i) il DCA mostra un effetto antitumorale inaspettato sulle cellule tumorali NB e (ii) questo effetto è selettivamente diretto alle cellule NB molto maligne, mentre le cellule NB più differenziate/meno maligne sono refrattarie al trattamento con DCA. Questo risultato supporta la necessità di un'indagine dettagliata delle proprietà antitumorali del DCA contro questo tipo di tumore, con l'obiettivo finale di un suo possibile utilizzo come agente terapeutico. Il DCA, piccolo farmaco orfano, è recentemente salito alla ribalta per la sua capacità di limitare la crescita tumorale del glioblastoma multiforme (GBM) a dosaggi compatibili con l'assenza di effetti collaterali.1-4 Quindi, considerando la sua tossicità ben tollerata e il suo basso costo, il DCA sta suscitando un vivo interesse per il suo potenziale utilizzo nella terapia del cancro e nella cura di alcuni tipi di tumori.5 Infatti, sebbene il DCA si sia dimostrato efficace nel carcinoma polmonare a piccole cellule,6 nel tumore della mammella,7 della prostata8 e dell'endometrio9 e nelle linee cellulari di glioblastoma,2 l'efficacia di questa piccola molecola come trattamento antitumorale è stata finora dimostrata clinicamente solo nel GBM umano, per cui l'efficacia dimostrata del DCA su altri tumori maligni rimane ancora da valutare.10 In particolare, a causa del suo meccanismo d'azione, ci si aspetta che il DCA sia inefficace su quei tumori caratterizzati da una bassa polarizzazione mitocondriale, come il carcinoma polmonare a cellule di avena, i linfomi, il neuroblastoma (NB) e i sarcomi.5 Il DCA, come inibitore dell'enzima mitocondriale piruvato deidrogenasi chinasi (PDK), attiva la piruvato deidrogenasi (PDH), un enzima guardiano che regola il flusso di piruvato nei mitocondri, aumentando il rapporto tra ossidazione del glucosio eglicolisi4 -Bonnet et al. hanno dimostrato che questo aumento della fosforilazione ossidativa è selettivamente pro-apoptotico nelle cellule tumorali, portando a una diminuzione della loro tipica iperpolarizzazione mitocondriale associata alla resistenza all'apoptosi.6 Nonostante il NB sia stato inizialmente considerato un tipo di tumore su cui il DCA è probabilmente inefficace, a causa della sua specifica caratteristica di piccola cellula e della presunta assenza di iperpolarizzazione mitocondriale di membrana,5 le cellule NB proliferanti sono sostenute da un fenotipo glicolitico.11 Abbiamo studiato la…

Akbar Khan, Doug Andrews, Jill Shainhouse, Anneke C Blackburn Akbar Khan, Douglas Andrews, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, ON M2N 6N4, Canada Jill Shainhouse, Insight Naturopathic Clinic, Toronto, ON M4P 1N9, Canada Anneke C Blackburn, Scuola di Ricerca Medica John Curtin, Università Nazionale Australiana, Canberra, ACT 2601, Australia Contributi degli autori: Khan A ha curato il paziente e ha scritto la maggior parte del rapporto sul caso; Andrews D ha assistito nello sviluppo del protocollo di farmaci naturali per la riduzione degli effetti collaterali del DCA e ha scritto una parte del rapporto sul caso; Shainhouse J ha trattato il paziente con la terapia naturale; Blackburn AC ha interpretato il rapporto sul caso nel contesto della letteratura sulla ricerca in vitro e in vivo sul DCA, ha scritto parti dell'introduzione e della discussione e ha rivisto il manoscritto nel suo complesso. Dichiarazione di consenso informato: La paziente descritta in questo manoscritto ha dato il consenso a pubblicare il suo caso in forma anonima. Dichiarazione di conflitto di interessi: Uno degli autori (Khan) somministra la terapia con dicloroacetato per i pazienti oncologici attraverso i centri oncologici Medicor a titolo oneroso e senza scopo di lucro. La clinica è di proprietà di un membro della famiglia di questo autore. Gli altri autori non hanno nulla da rivelare. Accesso libero: Questo articolo è un articolo ad accesso aperto che è stato selezionato da un redattore interno e sottoposto a revisione paritaria da parte di revisori esterni. È distribuito in conformità alla licenza Creative Commons Attribuzione Non Commerciale (CC BY-NC 4.0), che consente ad altri di distribuire, remixare, adattare, costruire su quest'opera in modo non commerciale e di concedere in licenza le loro opere derivate a condizioni diverse, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata e che l'uso sia non commerciale. Vedi: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ Fonte del manoscritto: Manoscritto su invito Corrispondenza a: Akbar Khan, MD, Direttore medico, Medicor Cancer Centres Inc., 4576 Yonge St., Suite 301, Toronto, ON M2N 6N4, Canada. [email protected]: +1-416-2270037Fax: +1-416-2271915 Ricevuto: 30 gennaio 2017 Inizio revisione paritaria: 12 febbraio 2017 Prima decisione: 28 marzo 2017 Rivisto: 5 maggio 2017 Accettato: 30 maggio 2017 Articolo in stampa: 31 maggio 2017 Pubblicato online: 10 agosto 2017 Abstract Il dicloroacetato di sodio (DCA) è stato studiato come terapia metabolica del cancro dal 2007, sulla base di una pubblicazione di Bonnet et al che dimostrava che il DCA può indurre l'apoptosi (morte cellulare programmata) in cellule umane di cancro al seno, al polmone e al cervello. Classicamente, la risposta del cancro a una terapia medica nella ricerca sull'uomo viene misurata in base alle definizioni del Response Evaluation Criterial for Solid Tumours, che definiscono la "risposta" in base al grado di riduzione del tumore o di scomparsa del tumore sulla diagnostica per immagini, ma anche la stabilizzazione della malattia è un risultato clinico vantaggioso. È stato dimostrato che il DCA può funzionare come agente citostatico in vitro e in vivo, senza causare apoptosi. Viene presentato il caso di un uomo di 32 anni in…

Akbar Khan, Doug Andrews, Anneke C Blackburn Akbar Khan, Douglas Andrews, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, ON M2N 6N4, Canada Anneke C Blackburn, John Curtin School of Medical Research, Australian National University, Canberra, ACT 2601, Australia Contributi degli autori: Khan A ha curato il paziente e ha scritto la maggior parte della relazione sul caso; Andrews D ha curato il paziente, ha progettato i protocolli di terapia naturale e ha co-scritto la relazione sul caso; Blackburn AC ha eseguito lavori in vitro e in vivo che dimostrano gli effetti del DCA come agente citostatico e ha scritto le parti della relazione sul caso che riguardano la ricerca sul DCA in vitro e in vivo. Dichiarazione dell'Institutional Review Board: Non applicabile. Dichiarazione di consenso informato: La paziente descritta in questo manoscritto ha dato il consenso a pubblicare il suo caso in forma anonima. Dichiarazione di conflitto di interessi: Uno degli autori (Khan) somministra la terapia con dicloroacetato per i pazienti oncologici attraverso i centri oncologici Medicor a titolo oneroso e senza scopo di lucro. La clinica è di proprietà di un membro della famiglia di questo autore. Gli altri autori non hanno nulla da rivelare. Accesso libero: Questo articolo è un articolo ad accesso libero che è stato selezionato da un redattore interno e sottoposto a revisione paritaria da parte di revisori esterni. È distribuito in conformità alla licenza Creative Commons Attribuzione Non Commerciale (CC BY-NC 4.0), che consente ad altri di distribuire, remixare, adattare, costruire su quest'opera in modo non commerciale e di concedere in licenza le loro opere derivate a condizioni diverse, a condizione che l'opera originale sia adeguatamente citata e che l'uso sia non commerciale. Vedi: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ Fonte del manoscritto: Manoscritto su invito Corrispondenza a: Akbar Khan, MD, Direttore medico, Medicor Cancer Centres Inc., 4576 Yonge St., Suite 301, Toronto, ON M2N 6N4, Canada. [email protected]: +1-416-2270037Fax: +1-416-2271915 Ricevuto: 30 aprile 2016 Inizio della revisione paritaria: 3 maggio 2016 Prima decisione: 17 giugno 2016 Revisionata: 23 luglio 2016 Accettato: 6 agosto 2016 Articolo in stampa: 8 agosto 2016 Pubblicato online: 16 ottobre 2016 Abstract Il dicloroacetato di sodio (DCA) per via orale è stato studiato come una nuova terapia metabolica per vari tipi di cancro dal 2007, sulla base dei dati di Bonnet et al, secondo cui il DCA può innescare l'apoptosi di cellule tumorali umane del polmone, della mammella e del cervello. La risposta alla terapia negli studi sull'uomo è misurata in base ai criteri standard di valutazione della risposta per i tumori solidi, che definiscono la "risposta" in base al grado di riduzione del tumore o di scomparsa del tumore all'imaging.Tuttavia, Blackburn et al. hanno dimostrato che il DCA può anche agire come agente citostatico in vitro e in vivo, senza causare apoptosi (morte cellulare programmata). Viene presentato un caso in cui la terapia orale con DCA ha portato alla stabilizzazione del tumore al colon di stadio 4 in una donna di 57 anni per un periodo di quasi 4 anni, senza alcuna tossicità grave. Poiché…