Attività e meccanismi di resistenza degli inibitori K-Ras in pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato e pretrattati
Settore in cui opera l'ente
Ricerca scientifica e tecnologica
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Città in cui opera l'ente
Bologna
Imola
Bologna
Imola
Tipologia ente
Università pubblica
Sito Web
https://www.unibo.it/it
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IL PROGETTO
ll progetto finanziato dalla Fondazione Carisbo è stato sviluppato presso il Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche (DIMEC) dell’Università di Bologna. Obiettivo principale del progetto è stato lo studio dei meccanismi molecolari che regolano la resistenza al sotorasib in pazienti affetti da carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) in stadio avanzato, positivi per la mutazione KRASG12C. Nell’ambito di tale progetto sono state svolte le seguenti attività:
1) ottenimento di due linee cellulari primarie (PDX-ADK-35 e PDX-ADK-35.1) da PDX (xenotrapianto tumorale derivato da paziente) a partire dalla biopsia tumorale di un paziente affetto da NSCLC in stadio avanzato portatore della mutazione KRASG12C che ha mostrato resistenza primaria al trattamento con sotorasib;
2) valutazione dello stato mutazionale delle linee cellulari per confermare la presenza della mutazione KRASG12C;
3) studi di sensibilità farmacologica in vitro delle due linee cellulari al trattamento con gli inibitori selettivi di KRASG12C, sotorasib e adagrasib;
4) ottenimento di linee cellulari primarie derivate da biopsie tumorali di pazienti affetti da adenocarcinoma polmonare, portatori della mutazione KRASG12C non trattati con terapie KRAS-selettive e stabilizzazione di modelli in vitrodi carcinoma polmonare con mutazioni dell’oncogene KRAS diverse dalla p.G12C.
Il finanziamento concesso dalla Fondazione Carisbo ha costituito un importante supporto per la messa a punto di modelli cellulari derivati da biopsie tumorali di pazienti affetti da carcinoma polmonare non a piccole cellule, portatori della mutazione oncogenica KRASG12C e dunque candidabili per il trattamento con sotorasib o adagrasib. Tali modelli cellulari sono stati utilizzati per studi preliminari di sensibilità farmacologica, atti alla comprensione dei fenomeni di resistenza farmacologica ai suddetti agenti terapeutici di recente approvazione clinica
- Pier Luigi Lollini
L'IMPATTO DEL PROGETTO
Gli esperimenti di sensibilità farmacologica delle due linee cellulari PDX-ADK-35 e PDX-ADK-35.1 all’inibizione dell’oncogene KRAS mutato hanno confermato la presenza di resistenza al trattamento con sotorasib in entrambe le linee cellulari (IC50>10 μM). Nonostante questo, entrambe le linee hanno mostrato una certa sensibilità al trattamento con l’inibitore adagrasib (IC50: 1,9 μM e 0,6 μM), che si è rivelata tuttavia inferiore rispetto a quella osservata su due linee cellulari di adenocarcinoma polmonare sensibili al sotorasib, utilizzate come controllo positivo (NCI-H23, IC50: 26,7 nM; NCI-H358, IC50: 1,9 nM, si veda l'immagine sotto).
Parallelamente, sono stati stabilizzati modelli preclinici in vitrodi carcinoma polmonare con mutazione KRASG12D o KRASG12V. Dati preliminari in vitro su tali modelli cellulari hanno mostrato un paradossale effetto pro-tumorale dell’IFN-γ in presenza di tali mutazioni, che potrebbe avere importanti implicazioni circa l’utilizzo di un trattamento basato su immunoterapia per pazienti portatori di tali mutazioni.
Nell'immagine: sensibilità farmacologica al trattamento in vitro con sotorasib e adagrasib delle due linee cellulari derivate da paziente portatrici della mutazione KRASG12C(ADK-35 e ADK-35.1) e di due linee cellulari di adenocarcinoma polmonare sensibili al sotorasib (H23 e H358).
Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) è noto tra le varie tipologie di tumori maligni solidi anche come “big killer”, stante la prognosi infausta caratterizzata da tassi di sopravvivenza a 5 anni intorno al 5% per quanto riguarda i pazienti con malattia metastatica. Negli ultimi anni, grazie al riconoscimento di plurime alterazioni molecolari a carico di diversi geni (EGFR, ALK, ROS1, BRAF, RET, MET) divenute propriamente targets terapeutici, nonché al riconoscimento di diversi checkpoint immunologici (CTLA-4, PD-1 e PD-L1) e allo sviluppo di specifici anticorpi in grado di bloccarli, la prognosi di questi pazienti è sensibilmente migliorata. Nell’ambito del NSCLC, le analisi molecolari hanno identificato già da diversi decenni come le mutazioni del gene KRAS abbiano una prevalenza piuttosto rilevante (20-25% di tutti i casi). Circa l’80% delle mutazioni di KRAS occorre a carico del codone 12. Tra queste circa il 40% dei casi è rappresentato dalla sostituzione G12C. Per decenni KRAS è stato a lungo lontano dall’essere un targetterapeutico, principalmente a causa dell’assenza di sviluppo di inibitori competitivi e di siti di regolazione allosterica noti. Nonostante questo, negli ultimi anni nuove molecole inibitorie selettive per la mutazione KRASG12Csono state testate e approvate per l’uso clinico in pazienti affetti da NSCLC. Tra queste, sotorasib è stato il primo inibitore selettivo della mutazione KRASG12Capprovato dalla Food and Drug Administration nel 2021. Nonostante i discreti tassi di risposta alla terapia con sotorasib (tasso di risposta globale: 32-46%), l’utilizzo di tale farmaco è fortemente limitato dal rapido sviluppo di resistenza al trattamento, i cui meccanismi non sono ad oggi del tutto chiariti. In tale contesto, il presente progetto ha consentito la messa a punto di due modelli cellulari derivati da un paziente affetto da NSCLC, portatore della mutazione KRASG12C, non responsivo al trattamento con sotorasib. Lo studio di tali modelli offre non solo l’opportunità di indagare i meccanismi molecolari alla base della resistenza agli inibitori KRAS-selettivi, ma anche di identificare nuove strategie farmacologiche per il superamento di tale resistenza e nuovi target terapeutici da associare all’inibizione di KRAS. In aggiunta, l’ottenimento di modelli preclinici di carcinoma polmonare con mutazioni KRASG12D o KRASG12V, ad oggi non ancora farmacologicamente traghettabili, consente non solo di estendere a tali modelli lo studio di farmaci disegnati per inibire la mutazione KRASG12C, ma anche di indagare l’effetto delle terapie combinate con farmaci immunoterapici, attualmente approvati come prima linea di trattamento per questi pazienti.