Denise Toscani
Growth factor independence 1 è coinvolto nella patogenesi del mieloma multiplo
Il Mieloma multiplo (MM) è una neoplasia ematologica caratterizzata dall’accumulo a livello del midollo osse di plasmacellule maligne, in grado di sopravvivere ed espandersi grazie alla stretta dipendenza con il microambiente midollare.
La malattia ossea è una caratteristica peculiare del MM ed è dovuta a un’alterazione del normale processo di rimodellamento osseo.
In particolare, il MM è caratterizzato dall’inibizione dell’attività degli osteoblasti, le cellule deputate alla formazione ossea, e dall’attivazione degli osteoclasti, le cellule responsabili del riassorbimento osseo.
La presenza di lesioni osteolitiche si riscontra circa nell’80% dei pazienti affetti e impatta in modo negativo sulla qualità della vita. Nonostante le attuali opzioni terapeutiche abbiano migliorato la sopravvivenza dei pazienti, il MM rimane incurabile per la maggior parte dei pazienti.
Per questa ragione, è necessaria l’identificazione di nuovi target terapeutici. Recentemente è stato dimostrato che il fattore di trascrizione Growth factor independence 1 (Gfi1) è coinvolto nell’inibizione degli osteoblasti indotta dalle cellule di MM attraverso l’inibizione del fattore di trascrizione osteoblastico Runx2.
Lo scopo dello studio è quello di studiare il coinvolgimento di Gfi1 nella patogenesi del MM. Nello studio abbiamo dimostrato che le plasmacellule maligne isolate da pazienti con mieloma multiplo hanno livelli più alti dell’mRNA e della proteina del fattore di trascrizione Gfi1 rispetto ai soggetti sani (Figura 1).
L’inibizione genica di Gfi1 in linee cellulari di mieloma multiplo riduce la crescita e vitalità delle cellule in vitro attraverso l’induzione di molecole pro-apoptotiche come Caspasi-3 e Bax, Noxa, Puma.
Abbiamo successivamente verificato gli effetti dell’overespressione genica di Gfi1 in linee cellulari di MM. L’overespressione di Gfi1 aumenta la proliferazione e la vitalità delle linee cellulari rispetto al controllo.
Le cellule che overesprimono Gfi1 risultano essere più resistenti agli effetti apoptotici del Bortezomib, un inibitore del proteasoma attualmente in uso nella pratica clinica, rispetto alle cellule di controllo, suggerendo come Gfi1 possa essere coinvolto nella resistenza ai farmaci (Figura 2).
Successivamente abbiamo studiato il ruolo di Gfi1 nell’interazione tra cellule MM e le cellule del microambiente midollare.
La co-coltura di cellule stromali e cellule di MM aumenta l’espressione di Gfi1 e i livelli del fattore di sopravvivenza Mcl-1 nelle cellule MM. Inoltre i livelli proteici di Gfi1 nelle cellule primarie di MM correlano con i livelli di Mcl1 suggerendo come il microambiente sia coinvolto nella regolazione di Gfi1. Alla luce di questi dati abbiamo valutato l’effetto dell’overespressione di Gfi1 in vivo in un modello murino di MM. Topi immunodeficienti sono stati inoculati intra tibia con cellule di MM over esprimenti Gfi1 e con cellule di controllo. I topi sono stati monitorati per 8 settimane dopodiché sono stati sacrificati e analizzati. Abbiamo osservato che i topi inoculati con cellule di MM overesprimenti Gfi1 presentavano una malattia più aggressiva rispetto ai topi di controllo.
L’analisi delle tibie isolate dai topi, ha evidenziato come l’overespressione di Gfi1 determina una maggiore perdita e distruzione ossea rispetto ai controlli. L’analisi istologica effettuata sulle tibie ha dimostrato che l’overespressione di Gfi1 aumenta il numero degli osteoclasti e le loro dimensioni.
I precursori osteoclastici sono stati isolati dal midollo osseo dei topi e differenziati in vitro in senso osteoclastogenico. Dopodichè sono stati co-coltivati con cellule di MM overesprimenti Gfi1 e con cellule di controllo.
Abbiamo osservato come l’overespressione di Gfi1 induce la formazione di un maggior numero di osteoclasti e di grandi dimensioni rispetto alle co-colture effettuate con cellule di controllo suggerendo come l’espressione di Gfi1 nelle cellule di MM induce la formazione degli osteoclasti (Figura 3). In conclusione i nostri dati suggeriscono che Gfi1 svolge un ruolo chiave nella crescita e sopravvivenza delle cellule di MM.
Inoltre i nostri dati indicano che Gfi1 contribuisce alla resistenza al Bortezomib suggerendo il suo potenziale utilizzo come target terapeutico. Inoltre Gfi1 è coinvolto nella distruzione ossea indotta da MM contribuendo così alla comprensione dei meccanismi alla base della malattia ossea.