Riattivazione della risposta apoptotica mediata da TRAIL attraverso l’uso di inibitori della via di PI3K/AKT/mTOR nel carcinoma duttale pancreatico

L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) rappresenta ad oggi uno dei tumori più aggressivi e resistenti alle terapie convenzionali, con un’overall survival a 5 anni minore del 9%. Tra gli approcci più innovativi che ad oggi sono studiati in ambito preclinico per il trattamento del PDAC vi è l’utilizzo di una molecola nota con il nome di Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis Ligand (TRAIL). TRAIL è una citochina pro-apoptotica che ha la capacità di uccidere solo le cellule tumorali risparmiando quelle sane. Tuttavia, diverse neoplasie, tra cui il PDAC, sviluppano resistenza all’effetto citotossico mediato da TRAIL grazie a diversi meccanismi, tra i quali l’attivazione aberrante della via di PI3K/AKT/mTOR. Nasce così l’idea di sviluppare approcci combinatori mirati a ristabilire nel PDAC la sensibilità a TRAIL. In questo studio, abbiamo esplorato strategie terapeutiche basate sull’associazione di diverse classi di inibitori di PI3K/AKT/mTOR e una variante solubile (s) di TRAIL, sviluppata nel nostro laboratorio (Spano C. et al. Scientific Report 2019), in grado di determinare un effetto citotossico maggiore grazie alla sua capacità di indurre la formazione di trimeri recettoriali più stabili. In questo studio sono state valutate tre linee cellulari di PDAC resistenti a TRAIL e disponibili nel nostro laboratorio: le Patu8988T, le CFPAC-1 e le HS766T. Inizialmente le tre linee tumorali sono state caratterizzate in base al loro profilo mutazionale e, inoltre, sono stati studiati i livelli di espressione delle diverse isoforme di AKT al fine di verificare una possibile correlazione con alterazioni della via di PI3K/AKT/mTOR. Successivamente sono stati condotti studi in vitro in 2D per testare l’impatto di diverse classi di inibitori della via di PI3K/AKT/mTOR, sulla vitalità delle linee di PDAC studiate. I candidati più promettenti sono stati valutati in associazione a sTRAIL in modelli 2D di Patu8988T e CFPAC-1 per verificare la presenza di una sinergia tra le due molecole. Inoltre, i livelli di fosforilazione di AKT nel residuo di Thr308 sono stati testati mediante analisi citofluorimetrica in cellule Patu8988T dopo 12 e 24h di trattamento con l’inibitore allosterico di AKT. Infine, tenuto conto della complessità del microambiente tumorale del PDAC, composto non solo da cellule maligne ma anche da cellule stromali capaci di influenzare la crescita del tumore e la risposta alle terapie, abbiamo sviluppato modelli tridimensionali (3D) per valutare l’effetto citotossico della combinazione tra inibitori di AKT e sTRAIL in modelli più rappresentativi della malattia. A tale scopo abbiamo creato sferoidi 3D costituiti da sole cellule tumorali (omotipici) o da co-colture di cellule tumorali + cellule stromali (eterotipici). L’inibitore allosterico di AKT è stato inizialmente testato su diversi modelli 3D di PDAC per valutarne l’effetto citotossico da solo o in associazione a sTRAIL. Nel complesso, i risultati evidenziano che la combinazione di sTRAIL e inibitori della via idi PI3K/AKT/mTOR esercita un’elevata sinergia, capace di revertire il fenotipo resistente sia in sistemi 2D che nei modelli 3D di PDAC, suggerendo una loro potenziale applicazione per un futuro impiego clinico.