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University of Florence - Italy Applicazioni

Esplorare nuove possibilità nella ricerca sul metabolismo del cancro

Il riprogrammamento metabolico associato al cancro provoca cambiamenti nei metaboliti intracellulari ed extracellulari, offrendo l’opportunità di identificare e classificare il cancro, oltre a indirizzare il trattamento. I singoli tumori presentano caratteristiche metaboliche specifiche. Il Dr. Ippolito è all’avanguardia nella ricerca in questo campo e lavora su diversi progetti riguardanti il metabolismo del cancro presso il laboratorio della Professoressa Paola Chiarugi all’Università di Firenze. La sua ricerca attuale è particolarmente incentrata sulle comunicazioni metaboliche che avvengono nei microambienti tumorali. "La mia ricerca è principalmente focalizzata sulla progressione del cancro alla prostata e sui cambiamenti metabolici associati al carcinoma prostatico," ha dichiarato. "Stiamo esplorando l'interazione metabolica tra le popolazioni di cellule stromali e le cellule di cancro alla prostata nei tumori primari. Studiamo il lattato perché è stato riscontrato che i livelli di lattato aumentano con la progressione del cancro alla prostata. Successivamente, viene sfruttato dalle cellule di cancro alla prostata per diventare più aggressive.

 

 

Metaboliti chiave

Il lattato è un oncometabolita abbondante nel metabolismo del cancro. Nel cancro alla prostata, i fibroblasti associati al tumore (CAF) sono i principali contribuenti di lattato secreto, che può essere assorbito dalle cellule tumorali per sostenere il metabolismo mitocondriale. Tuttavia, molti altri fattori, come l’impatto del lattato sulla regolazione trascrizionale nei tumori, devono ancora essere pienamente compresi.

"Il lattato non è solo un regolatore metabolico del metabolismo lipidico nel cancro alla prostata, ma è anche un agente epigenetico, poiché modifica l’acetilazione degli istoni (cioè l’espressione genica) nelle cellule del cancro alla prostata, fornendo così supporto trascrizionale alla progressione metastatica delle cellule tumorali,” ha affermato il Dr. Ippolito. “Abbiamo pubblicato per la prima volta un articolo sul lattato nella rivista Cancer Research un paio d’anni fa (PMID:35135811). Più recentemente, abbiamo studiato le nicchie metastatiche e i metaboliti che influenzano il microambiente metastatico,” ha continuato il Dr. Ippolito. “Il nostro obiettivo è identificare metaboliti specifici degli organi e il loro impatto sulla metastatizzazione del cancro alla prostata. Stiamo inoltre esplorando la misurazione del contenuto di metaboliti in alcuni tessuti, come i polmoni e le ossa, sia in modelli murini che umani.”

“Il campo del metabolismo del cancro è stato rivoluzionato dalle nuove conoscenze sul campo glicolitico,” ha proseguito. “Quindi, misurare glucosio e lattato è di vitale importanza per la nostra ricerca perché, ad esempio, i livelli di attività glicolitica possono cambiare con il trattamento o con l’esposizione a cellule stromali. E c'è una reazione separata che si può trovare nell’ambiente tumorale. Le misurazioni di glucosio e lattato sono importanti per darci un’idea iniziale.”

Strutture ben attrezzate

L'Università di Firenze è ben attrezzata per l'analisi metabolica, con ampie strutture che includono strumenti avanzati per cromatografia, spettrometria di massa per gas/liquidi, un analizzatore Seahorse e altri strumenti speciali (come l'Oroboros O2k). In passato, la misurazione del glucosio e del lattato è stata effettuata inizialmente tramite kit commerciali e successivamente con la spettrometria di massa.

 

 

“LiCellMo potrebbe probabilmente rendere il nostro contesto sperimentale più affidabile, in particolare per l'analisi del lattato.” 

L’utilizzo del nuovo LiCellMo di PHCbi offre numerosi vantaggi, come la possibilità di fornire una lettura dettagliata online dei livelli di glucosio e lattato per diversi giorni.

"È utile misurare in tempo reale per diversi giorni questi due parametri per comprendere i cambiamenti che possono verificarsi nelle cellule tumorali. Questo ha un impatto sia sulle analisi a breve che a lungo termine," ha dichiarato il Dr. Ippolito. "Può aiutare a comprendere l'efficacia dei farmaci che agiscono su meccanismi metabolici o non metabolici nei nostri modelli e può essere utile anche per i modelli murini. Ad esempio, la misurazione del metabolismo tumorale nei topi può essere effettuata dopo pochi giorni dalla formazione del tumore e può essere ripetuta dopo un lungo periodo per confrontare i cambiamenti osservati precedentemente in vitro."

"Lo strumento LiCellMo è molto facile da usare. È davvero semplice da maneggiare, soprattutto nella fase di preparazione delle cellule da seminare sulla piastra," ha aggiunto. "Lo strumento è indipendente e intuitivo."

Dati preziosi

Il dottor Ippolito e il suo team hanno trovato buona la qualità dei dati, la sensibilità, la risoluzione e la precisione del LiCellMo.

“Lo strumento LiCellMo è molto intuitivo. È davvero facile da utilizzare, specialmente nei passaggi di preparazione per la semina delle cellule sulla piastra.”


"Sono fiducioso riguardo ai dati. I dati forniti dallo strumento e dal software sono molto buoni, molto ben spiegati nei dati grezzi. E i dati grezzi forniti in formato Excel sono utili per tutti gli utenti. Anche dopo la normalizzazione, i dati che il software fornisce sono molto affidabili e utili in termini di colori e grafici. Penso che siano dati molto affidabili," ha detto. "Lo strumento potrebbe probabilmente rendere il nostro setup sperimentale più affidabile, soprattutto per quanto riguarda l'analisi del lattato. Inoltre, le misurazioni su diversi giorni potrebbero essere integrate nei nostri esperimenti per misurare i parametri glicolitici medi nei modelli cellulari."

Un compatto compagno di ricerca

Il LiCellMo utilizza piastre a 24 pozzetti che il Dr. Ippolito ha trovato molto utili.

"Il formato a 24 pozzetti è adatto per le mie impostazioni sperimentali, perché ci sono molti pozzetti che possono essere usati per molte condizioni diverse," ha detto. "Mi piacciono le dimensioni degli strumenti. Sono molto piccoli. Lo spazio occupato dal LiCellMo è molto ridotto, quindi non rappresenta un problema nel nostro laboratorio. Possiamo mettere lo strumento nella nostra stanza per la coltura cellulare. Con il LiCellMo, non abbiamo bisogno di un incubatore dedicato."

Il dipartimento del Dr. Ippolito ha riconosciuto che il LiCellMo potrebbe essere un valido e compatto alleato nella loro ricerca.

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