pAMK e PD-L1: due biomarcatori del tumore renale a confronto

Nowadays, the new study techniques of melecular biology have permit to develop effective methods of research and observing of biological indicators, the biomarkers. The biomarkers include protein molecules or, in genetic field, fragments of the DNA sequence that cause a disease or are responsible for a predisposition to a pathology. The definition of biomarker is given by the National Cancer Institute: “a biological molecule found in blood, other body fluids, or tissues that is a sign of a normal or abnormal process, or of a condition or disease. A biomarker may be used to see how well the body responds to a treatment for a disease or condition. Also called molecular marker”. These are now used for the analysis of various diseases and for diagnosis and prognosis in clinical, laboratory and pharmaceutical scopes. Recently, this research has been oriented towards the oncology field, where study approaches are still being developed and refined. The primary marker used in this study comes from cells that are released into the bloodstream by neoplastic cells, that are a formation of new tissue that replaces, the previous one and whose growth is different from the physiological one. These markers can be investigated through a liquid biopsy, which isn’t dangerous for the patient. This analysis has advantages such as: (I) premature diagnosis of cancer (screening); (II) prognosis for the individual patient by providing information on the stage and spread of the disease; (III) identification of new targets for personalized treatment; (IV) prediction of response to pre-treatment therapy; (V) early monitoring of response to therapy in evaluation of treatment efficacy; (VI) early identification of disease recurrence. This paper is about the comparison between two biomarkers used for the identification of clear cell Renal Cell Carcinoma (ccRCC). This tumor, due to ageing of the population and the increase in pathologies related to incorrect lifestyles, has a highly unfavorable prognosis and it’s difficult to diagnose before it becomes metastatic cancer, bringing to a diagnosis of the disease too late for normal therapies with curative effect. It is a clinical problem because of its aggressiveness and resistance to chemotherapy and radiotherapy; until now radical surgery has been the best treatment for this kind of tumor, but it brings significant amount of medical consequences because it is an invasive procedure. In this study we’ll see that the new study techniques of biomarkers would allow an early diagnosis and the possibility of less invasive treatment. The biomolecules that we will analyze are: p-AMPK (phosphorylated AMP-activated protein kinase; intracellular metabolic switch) and PD-L1 (programmed cell death ligand; transmembrane protein expressed on T cells).

Al giorno d’oggi le nuove tecniche nello studio della biologia molecolare hanno permesso di sviluppare metodi di ricerca e monitoraggio, sempre più efficaci, di indicatori biologici chiamati biomarcatori. I biomarcatori possono comprendere molecole di natura proteica o, in ambito genetico, frammenti della sequenza di DNA che causano una malattia o sono responsabili di una predisposizione ad una patologia. Per quanto riguarda la definizione di biomarcatore, possiamo citare quella data dal National Cancer Institute che riporta: «una molecola biologica presente nel sangue, in altri fluidi corporei o nei tessuti che è segno di un processo normale o anormale, di una condizione o una malattia. Un biomarcatore può essere utilizzato per vedere quanto bene il corpo risponde a un trattamento per una malattia o una condizione. Chiamato anche marcatore molecolare». Ad oggi i biomarcatori vengono utilizzati per l’analisi di diverse malattie dove sono impiegati per una diagnosi e una prognosi in ambito laboratoriale, clinico e farmaceutico; in particolare negli ultimi anni la loro ricerca è rivolta anche all’ambito oncologico, in cui gli approcci di studio sono però ancora in fase di sviluppo e perfezionamento. I principali marcatori utilizzati in questo ambito generalmente derivano da cellule che vengono rilasciate nel circolo sanguigno da una neoplasia, la quale è una formazione di un nuovo tessuto che sostituisce il precedente e che cresce in modo diverso da quello fisiologico. Questi marcatori possono essere analizzati mediante una biopsia liquida senza pericolo per il paziente. Le biopsie liquide presentano dei vantaggi, tra cui: (I) diagnosi precoce del cancro (screening); (II) prognosi per il singolo paziente fornendo informazioni sullo stadio e la diffusione della malattia; (III) identificazione di nuovi bersagli per un trattamento personalizzato; (IV) previsione della risposta alla terapia pretrattamento; (V) monitoraggio precoce della risposta alla terapia e valutazione “in tempo reale” dell’efficacia del trattamento; (VI) individuazione precoce della recidività della malattia. In questo elaborato vengono messi a confronto due biomarcatori tumorali proposti per l’identificazione del carcinoma renale a cellule chiare (ccRCC), il quale, a causa dell’invecchiamento della popolazione e dell’aumento di patologie legate a stili di vita scorretti, ha una prognosi altamente infausta in quanto difficile da diagnosticare prima che diventi metastatico, tanto da portare ad una diagnosi dello stesso in stadio troppo avanzato per cui le normali terapie abbiano un effetto curativo. È un problema clinico preoccupante a causa della sua aggressività e resistenza alla chemioterapia e alla radioterapia; infatti, fino ad oggi la chirurgia radicale è il miglior trattamento per la sopravvivenza del paziente con conseguenze mediche rilevanti in quanto è un intervento invasivo, mentre le nuove tecniche di studio dei biomarcatori permetterebbero una diagnosi precoce e quindi la possibilità di un trattamento clinico meno invasivo. Le biomolecole che andremo ad analizzare sono: p-AMPK (proteina chinasi attivata da AMP in forma fosforilata; interruttore metabolico intracellulare) e PD-L1 (ligando di morte cellulare programmata; proteina transmembrana espressa sulle cellule T).