“Combination of phophatidylinositol-3-kinase targeting with radiotherapy: a preclinical study on an orthotopic xenograft model of head and neck cancer” (“Combinazione di un farmaco anti-PI3K e radioterapia: studio preclinico in un modello ortotopico animale di tumore del distretto testa-collo”).
Posted on 10 dicembre 2014
Molti studi pre-clinici condotti sul tumore del distretto testa-collo (HNSCC) hanno dimostrato effetti sinergici quando si associa la radioterapia con farmaci biologici a target specifico. Ad esempio l’aggiunta dell’ anticorpo monoclonale anti-EGFR cetuximab alla radioterapia porta ad un significativo miglioramento della sopravvivenza globale (OS) nei pazienti con HNSCC localmente avanzato. Inoltre, il pathway di segnalazione intracellulare PI3K/AKT/mTOR sembra giocare un ruolo fondamentale nel HNSCC in quanto la sua attivazione, presente in più del 90% dei casi, porta a progressione tumorale e resistenza agli inibitori di EGFR. E’ già stato dimostrato che i farmaci inibitori di PI3K sono in grado di inibire questo pathway potenziando gli effetti degli agenti citotossici già usati nella comune pratica clinica.
Lo scopo di questo lavoro è studiare gli effetti della combinazione di buparlisib (farmaco anti-PI3K), cetuximab (anti-EGFR) e radioterapia (RT) in modelli cellulari di HNSCC, sia in vitro che in vivo.
Per la parte in vitro vengono usate due linee cellulari di HNSCC (CAL33, cellule che presentano la mutazione H1047R sul gene PI3KCA, e CAL27, cellule con PI3KCA wild type). E’ stato valutato l’effetto anti-proliferativo dei farmaci dati singolarmente o in combinazione, con o senza RT. Inoltre sono stati esaminati i livelli di espressione di fattori biochimici legati a proliferazione cellulare, apoptosi (caspasi), riparo del DNA (ERCC1, XRCC1) e pathway di PI3K (pEGFR/EGFR, pAKT/AKT, p-p70, p4EBP1).
I risultati mostrano che somministrare in sequenza il cetuximab seguito da buparlisib porta ad un effetto sinergico nell’inibizione della proliferazione in entrambe le linee cellulari. L’aggiunta della radioterapia, invece, aumenta ulteriormente questo effetto solo nelle cellule CAL27. I dati ottenuti dagli studi sull’espressione delle proteine indicano una possibile attivazione del complesso mTORC2 e delle caspasi nelle cellule CAL27 ma non nelle cellule presentanti la mutazione. Nelle CAL33 l’effetto sinergico di cetuximab e buparlisib somministrati in sequenza può derivare dalla maggior sensibilità di queste cellule al farmaco anti-PI3K.
La conclusione della parte in vitro ha dimostrato un effetto sinergico di cetuximab e buparlisib quando somministrati in quest’ordine sia nelle cellule wild-type che mutate nel gene PI3KCA. Tuttavia il meccanismo di risposta intracellulare ai due farmaci risulta diverso a seconda dello stato mutazionale delle cellule.
La parte in vivo è attualmente in corso presso il Laboratorio di Oncofarmacologia del Centre Antoine Lacassagne (Nizza) del dr. Gerard Milano. In breve entrambe le linee cellulari verranno iniettate nella base della bocca di topi nudi dando origine a un modello murino di HNSCC. I topi verranno quindi trattati con gli stessi farmaci ± RT e si valuteranno la riduzione della massa tumorale e alcuni fattori biochimici di proliferazione alla fine dei trattamenti.
I risultati ottenuti in vitro e in vivo potranno essere utili come punti di partenza per trial clinici di fase II e III con associazioni terapeutiche di buparlisib, cetuximab e radioterapia in pazienti con tumore HNSCC localmente avanzato.