Effetti dell'inibizione di Tanchirasi in linee cellulari di Medulloblastoma umano
Effects of the Tankyrase inhibition in Human Medulloblastoma cell lines
Creators: name: Renna, Cristiano <1983>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2013
Subjects: BIO/14 Farmacologia

description: Tanchirasi (TNKS) è un membro della superfamiglia delle PARP (Poli ADP-Ribosio Polimerasi). TNKS è coinvolta nella stabilizzazione della subunità catalitca del complesso proteico DNA-PK (protein chinasi DNA-dipendente), la DNA-PKcs. Questa proteina è fondamentale per il corretto funzionamento del meccanismo di riparo del DNA chiamato "Saldatura Non Omologa delle Estremità" (NHEJ). La deplezione di TNKS induce una degradazione della DNA-PKcs e una maggiore sensibilità alle radiazioni ionizzanti (RI). TNKS è inoltre un regolatore negativo di axina e di conseguenza un attivatore del pathway di WNT; l'inibizione quindi di TNKS induce anche una inibizione del pathway di WNT. Alterazioni in questo signalling si riscontrano frequentemente nel Medulloblastoma (MB), il tumore cerebrale embrionale più comune dell'infanzia. La radioterapia post-operatoria risulta essere molto efficacia in questa neoplasia, ma causa gravi effetti collaterali e un terzo dei pazienti presenta radioresistenza intrinseca. Un'importante sfida per la ricerca è quindi l'aumento della radiosensibilità tumorale. In questo lavoro, abbiamo studiato gli effetti dell'inibizione farmacologica di TNKS in linee cellulari di MB umano, mediante la small molecule XAV939, potente e specifico inibitore di TNKS. Il trattamento con XAV939 induce una consistente inibizione della capacità proliferativa e clonogenica, non correlata ad un aumento della mortalità cellulare, indicando una bassa tossicità legata alla molecola. Il co-trattamento di XAV939 e RI (γ-ray, dose 2 Gy) causa una ulteriore inibizione della proliferazione cellulare e della capacità di formare colonie. Abbiamo inoltre constatato, mediante Neutral Comet Assay, una minore efficacia nel riparo del DNA in cellule irradiate trattate con XAV939, indicando un effettivo aumento della radiosensibilità in cellule di MB trattate con l'inibitore di TNKS. L'aumentata mortalità cellulare in cellule tumorali trattate con XAV939 e RI ha confermato la nostra ipotesi. Il nostro studio in vitro indica come TNKS possa essere un utile target terapeutico per rendere più efficace l'attuale terapia contro il MB.
description: Tankyrase (TNKS) is a member of the poly-ADP-ribose polymerase (PARP) family. TNKS is involving in the stabilization of the “non-homologous end-joining” (NHEJ) proteins complex, referred as “DNA-dependent protein kinase” (DNA-PK). TNKS depletion resulted in degradation of catalytic subunit of DNA-PK (DNA-PKcs) causing increased sensitivity to ionizing radiation (IR). Moreover, TNKS interacts with Axin, stimulating its degradation and arising in a WNT/β-catenin pathway activation; thus, a TNKS protein reduction induces a WNT pathway inhibition. Alterations in this pathway often occur in Medulloblastoma (MB), the most common pediatric malignant brain tumor. Furthermore, post-operative radiotherapy is very effective for MB, but survivors have severe long-terms side effects and radiotherapy response sometimes is limited by intrinsic radioresistance. Hence, an important challenge is to improve radio-sensitivity. In this study we showed the consequences of pharmacological TNKS inhibition on human MB cell lines using the small molecule XAV939, a potent and specific TNKS-PARP activity inhibitor. XAV939 treatment on MB cell lines resulted in a consistent proliferative and clonogenic capability decrease, not related to cell mortality increase, showing the low toxicity of the small molecule. The co-administration of XAV939 and IR (γ-ray, dose 2 Gy) induced a massive inhibition of the clonogenic and proliferative capacity compared to controls. Moreover, we observed, by Neutral Comet Assay, a minor efficacy of the DNA repair in XAV939 and IR treated cells related to IR treated cells, indicating an enhanced MB cells radiosensitivity mediated by TNKS inhibition. The cell mortality increase in XAV939 and IR treated cells, compared to controls, confirmed our thesis. Our in vitro results suggested TNKS as a possible therapeutic target to improve current therapy in MB.