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Authors:

Di Carlo, Claudia

Title:

A multi-omics approach identifies the pivotal role of cardiolipin remodelling, alpha subunit of the mitochondrial trifunctional protein and long chain fatty acids in stem cells of pancreatic cancer

Year:

2021

Type of item:

Doctoral Thesis

Language:

Inglese

Keyword:

Pancreatic cancer; Pancreatic cancer stem cells; Proteomics; Lipidomics; Mass spectrometry

Abstract (italian):

L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) costituisce la settima causa di morte per cancro al mondo. Negli stadi iniziali, questa patologia è asintomatica e non presenta sintomi specifici, di conseguenza la diagnosi nei pazienti avviene prettamente quando il tumore non è resecabile per la presenza di metastasi. L’elevato tasso di mortalità associato al PDAC è in parte attribuito ad una sottopopolazione di cellule molto aggressive, note come cellule staminali tumorali del pancreas (PCSC). Sebbene sia noto che le PCSC siano associate a scarsi risultati nel trattamento chemioterapico dei pazienti, è ancora poco nota la regolazione sia delle vie di trasduzione del segnale che di quelle metaboliche. Una caratterizzazione molecolare completa della biologia delle PCSC è di fondamentale importanza per colpire il PDAC. Pertanto, l’obbiettivo principale di questa tesi di dottorato è stato caratterizzare approfonditamente queste cellule da un punto di vista molecolare per identificare disfunzioni cellulari, metaboliche e di segnalazione correlate alla fisiopatologia del PDAC, al fine di suggerire nuovi bersagli terapeutici. Il mio progetto di dottorato si è svolto presso il laboratorio di “Proteomica e spettrometria di massa” afferente al Dipartimento di Biotecnologie dell’Università degli studi di Verona sotto la guida della Prof.ssa Daniela Cecconi, ma anche in altri laboratori grazie alla consolidata rete di collaborazioni instaurate. La coltura delle linee cellulari PDAC è stata svolta presso il laboratorio diretto dalla Prof.ssa Marta Palimeri (presso il Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento dell'Università degli studi di Verona); l’analisi proteomica è stata effettuata in collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Emilio Marengo (presso il Dipartimento di Scienze e Innovazione Tecnologica, dell’Università degli studi del Piemonte Orientale); e l’analisi lipidomica è stata realizzata in collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Michael Wakelam e della Dr.ssa Andrea F. Lopez- Clavijo presso l’istituto di ricerca Babraham di Cambridge (Regno Unito), dove ho svolto il mio tirocinio estero della durata di tre mesi. Durante questo progetto, sono state analizzate e confrontate tra loro le PCSC di quattro linee PDAC (ossia, PaCa3, PaCa44, MiaPaCa2 e PC1J) e le rispettive cellule parentali (P). Le cellule P sono state coltivate in un apposito terreno di coltura per l’ottenimento di PCSC. La morfologia delle cellule P e degli sferoidi tumorali PCSCs è stata esaminata tramite microscopia. Successivamente, è stata valutata l’espressione di geni e proteine correlate alla staminalità e alla quiescenza mediante analisi qPCR e di immunoblotting. In seguito, le possibili alterazioni nel proteoma e nel lipidoma delle PCSC sono state investigate con analisi proteomiche e lipidomiche. I dati “omici” sono stati poi approfonditi sia tramite analisi bioinformatiche, che con ulteriori saggi, tra i quali: il Western blot, la microscopia confocale a fluorescenza per rilevare le goccioline lipidiche, e un saggio enzimatico colorimetrico per valutare il contenuto di acidi grassi liberi. Dall’integrazione dei dati di proteomica e lipidomica sono emerse modulazioni comuni tra le PCSC e anche significative differenze rispetto alle cellule P. Tutte e quattro le PCSC hanno mostrato in comune la sottoregolazione sia della L-lattato deidrogenasi A (LDHA) che della sua forma fosforilata (p-LDHA), e la sovraregolazione della subunità alpha dell’enzima trifunzionale mitocondriale (HADHA), che è coinvolta nel rimodellamento della cardiolipina (CL). Inoltre, l’analisi bioinformatica ha evidenziato il coinvolgimento delle proteine sovraspresse nelle PCSC in alcune vie del metabolismo lipidico, quali ad esempio l’allungamento degli acidi grassi (FA) e la biosintesi degli FA insaturi. A supporto di questi risultati, l’analisi lipidomica ha ind

Product ID:

121173

Handle IRIS:

11562/1043817

Last Modified:

November 3, 2022

Bibliographic citation:

Di Carlo, Claudia, A multi-omics approach identifies the pivotal role of cardiolipin remodelling, alpha subunit of the mitochondrial trifunctional protein and long chain fatty acids in stem cells of pancreatic cancer

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