Nadh in cancer prevention and therapy

G. D. Birkmayer

Il NADH, l’abbreviazione per nicotinamide adenina dinucleotide, è anche noto come Coenzima I ridotto. È presente in ogni cellula vivente, dove catalizza più di mille reazioni metaboliche. Le funzioni biologiche più importanti del NADH sono le seguenti:
1. NADH è il carburante cellulare per la produzione di energia
2. NADH svolge un ruolo chiave nella riparazione del DNA e di danni cellulari
3. NADH rafforza il sistema immunitario cellulare
4. NADH è l’antiossidante più potente.
Uno studio recente ha dimostrato che il NADH può aumentare i livelli dell’ATP all’interno della cellula, che si trova quindi in grado di svolgere meglio le proprie funzioni se è provvista di una maggior carica di energia ATP. Quindi, fornendo alla cellula il NADH, essa può produrre molecole che sono di importanza fondamentale per la regolazione cellulare. Il NADH svolge anche un ruolo essenziale nella riparazione di danni cellulari e del DNA. La regolazione dell’espressione genica, la progressione del ciclo cellulare, la stimolazione della riparazione del DNA e la morte cellulare programmata sono importanti meccanismi per mantenere la crescita normale e l’antimutazione. Studi svolti nel nostro laboratorio hanno dimostrato che il NADH può stimolare la biosintesi di fattori cellulari endogeni, che possono salvare le cellule da danni apoptosici. Il NADH non aumenta la resistenza delle cellule PC12 a danni al DNA indotti dalla doxorubicina ed è in grado di riparare i danni al DNA. Promuove anche la sopravvivenza e la differenziazione regolando la proteina codificata dall’oncogene c-myc. Il NADH sostiene il processo di riparazione del DNA regolando l’espressione del p53, bcl-12 nei danni alle cellule PC12 provocati dalla doxorubicina. Questo dato indica che il NADH può agire come agente chemiopreventivo. Il NADH svolge anche un ruolo cruciale nello scatenare l’antiossidazione biologica e nel regolare l’espressione dei recettori di membrana e delle glicoproteine. Inoltre, il NADH stimola la biosintesi dell’interleukina-6 (IL-6) che è un componente importante del sistema immunitario cellulare.
Il NADH è uno dei migliori scavenger dei radicali liberi. Il NADH protegge anche dalla chemiotossicità e dalla radiazione. Quando le cellule sono state incubate con il cisplatino, uno degli agenti chemioterapici più usati, l’espressione del P53 e del bcl-12 ha dimostrato una downregolazione di oltre il 90%. L’incubazione delle cellule distrutte con il NADH ha indotto un processo di riparazione. Sulla base di questi referti e delle varie funzioni biologiche, ENADA (nome commerciale della forma brevettata stabilizzata e oralmente assorbibile di NADH) è stato usato nel trattamento di certi tipi di cancro umano, come i tumori a polmoni, seno, colon, prostata e cervello, provocando la riduzione della massa tumorale o la sua completa remissione.

G. D. Birkmayer
Department of Medical Chemistry,
University of Graz and Birkmayer Laboratories,
Vienna, Austria

The therapeutic value of protein monoclonal
antibodies directed against immunogenic
tumor glycoproteins

M. Arlen

Gli anticorpi monoclonali sviluppati contro le glicoproteine immunogeniche espresse nei tumori maligni sono unici.
Questi anticorpi monoclonali suggeriscono che una cellula tumorale può far parte di un sistema in cui si comporta come una moneta con due lati, dove un lato permette il riconoscimento precoce della glicoproteina immunogenica come marcatore molecolare diagnostico e l’altro lato è un target terapeutico per indurre l’apoptosi dei tumori.
La Neogenix Oncology ha isolato e caratterizzato vari marcatori molecolari immunogenici in un gruppo di tumori maligni comuni compresi quelli a polmoni, colon, prostata e ovaie. I monoclonali derivanti da molte delle porzioni proteiche delle glicoproteine tumorali specifiche sono stati caratterizzati.
Questi comprendono carcinomi squamosi del polmone, della cervice e del colon/pancreas. Gli anticorpi monoclonali sono visti come IgG2a negli ibridomi, cambiando l’isotipo a IgG1 quando vengono umanizzati o chimerizzati.
Ciò che sembra unico per queste proteine monoclonali attualmente disponibili allo studio è il tasso estremamente elevato del tumor kill, come è stato definito dall’ADCC, e la capacità di definire in modo diagnostico il marcatore molecolare mesi prima di poter notare l’espressione fenotipica dei tumori maligni.
Si stanno attualmente preparando questi anticorpi per studi di diagnostica clinica nei pazienti con carcinoma precoce alla cervice in cui le cellule caratterizzate sullo striscio del Pap test come ASCUS I sono associate ad un errore d’interpretazione uguale o superiore al 20%.
Usando una tecnica di colorazione immunoperossidasica assieme al cytospin del materiale fine del preparato, non troviamo quasi alcun errore nel rilevamento delle cellule precoci che esprimono il marcatore tumorale per il processo patologico specifico. Da un punto di vista terapeutico, si è osservato che la citotossicità anticorpo-dipendente (ADCC) usata come saggio in vitro ha distrutto dal 50 al 60% delle cellule tumorali a seconda della linea di cellule tumorali umane studiate.
La distruzione delle cellule tumorali si misura mediante un test basato sul rilascio di cromo o indio in 4-6 ore. Negli studi sugli xenotrapianti in cui si permette a 2 milioni di cellule carcinomatose umane di crescere sul sito dell’iniezione raggiungendo 2-3 cm di dimensioni in dieci giorni, due iniezioni intraperitoneali di 400 mg di anticorpi monoclonali umanizzati somministrati assieme a cellule effettrici umane il giorno 11 e 12 può portare alla quasi completa scomparsa del tumore entro i dieci giorni successivi.
I meccanismi di rigetto tumorale sono stati studiati e sembrano essere inizialmente associati a un’attivazione delle cellule NK portate al tumore e in quel momento viene rilasciato l’NO. È anche stato postulato che la NO sintetasi possa essere in grado di sopprimere la funzione K-ras.
Quando gli anticorpi vengono studiati in vitro a 36 e 48 ore, abbiamo riscontrato la soppressione dell’indice di proliferazione, un elevato livello di annexina V che si lega come conseguenza dell’apoptosi e la soppressione del VEGF, indicando che altri meccanismi di inibizione e di distruzione tumorale avvengono in modo simultaneo. Ulteriori meccanismi che possono entrare in gioco per aiutare a controllare la crescita tumorale possono aver luogo attraverso la comparsa di anti-idiotipi che inducono la comparsa dei linfociti T citotossici.
Il potenziale di questi anticorpi come agenti terapeutici somministrati da soli o in combinazione pare essere piuttosto buono.

M. Arlen, A. Bristol
Deptartment of Surgery North Shore Univ. Hosp.
Division of Surgical Oncology, Manhasset NY and Neogenix Oncology Inc.
Great Neck NY, USA

 

Clinical utility of cytokeratins as tumor markers

V. Barak

Le citocheratine, che appartengono alla famiglia intermedia di proteine filamentose, sono strumenti particolarmente utili nel campo della diagnostica oncologica. Ad oggi sono state identificate oltre 20 citocheratine diverse, di cui le citocheratine 8, 18 e 19 sono più abbondanti nelle cellule epiteliali semplici.
Quando vengono rilasciate da cellule proliferanti o apoptotiche, le citocheratine sono dei marcatori utili di tumori maligni epiteliali, che riflettono in modo distinto l’attività cellulare in progresso. Sembra che certi schemi presenti in alcune citocheratine li renda dei possibili substrati per la degradazione caspasica e il loro successivo rilascio ha luogo durante gli eventi intermedi dell’apoptosi.
L’utilità clinica di determinare frammenti proteici solubili citocheratinici nei liquidi corporei sta nel rilevamento precoce della ricorrenza della patologia e nella valutazione rapida dell’efficacia della risposta alla terapia nei carcinomi delle cellule epiteliali. I tre marcatori citocheratinici più usati nell’attività clinica sono TPA, TPS e CYFRA 21-1. Sono disponibili test ad ampio spettro che misurano contemporaneamente una miscela di frammenti citocheratinici, come pure test citocheratinici più specifici.
Mentre il TPA misura le citocheratine 8, 18 e 19, TPS e CYFRA 21-1 misurano in modo specifico la citocheratina 18 e la citocheratina 19, rispettivamente. Monitorando i pazienti mediante ripetuti test eseguiti durante il trattamento, l’oncologo può ottenere delle informazioni critiche sull’attività di crescita nei pazienti sintomatici.
Vengono soprattutto usati durante il monitoraggio del trattamento e la valutazione della risposta alla terapia, ma dati prognostici precoci soprattutto sul progresso tumorale e sulla formazione di metastasi vengono anche forniti per diversi tipi di carcinomi. I marcatori tumorali citocheratinici possono prevedere con precisione lo stato della patologia prima dei metodi tradizionali e offrono uno strumento semplice, non invasivo, economico e affidabile per assicurare un trattamento più efficiente.

V. Barak
Immunology Laboratory for Tumor Diagnosis,
Oncology Department, Hadassah University Medical Center,
Jerusalem, Israel.

Importance of cytokines monitoring
for oncology-pilot study.

O. Topolcan

Introduzione
I cambiamenti complessi dei livelli sierici delle citochine sono stati descritti di rado nelle patologie carcinomatose. L’analisi multiplex con strumento LUMINEX ha permesso di eseguire uno studio pilota sui cambiamenti di un ampio spettro di citochine.
Pazienti e metodiche. Abbiamo studiato un totale di 54 pazienti affetti da una patologia carcinomatosa misurando i livelli sierici delle diverse citochine. I parametri da 4 a 13 elencati di seguito (IL-1B, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IL- 12p70, IL-13, INF? e TNF? (Linco, USA)) sono stati misurati mediante l’analisi multiplex con strumento LUMINEX. I risultati sono stati associati a CEA, CA 19-9 e TPS.
Esito
È stato eseguito un totale di 300 analisi delle citochine. Il 40% di questi valori era al limite di rilevamento, mentre il 60% dei valori era rilevabile. I valori patologici sono stati osservati soprattutto a IL-6, IL-8 , IL 10 e TNF?. i livelli delle altre citochine erano raramente elevati. I livelli sierici dell’IL-10 erano elevati solo in 10 pazienti che presentavano una prognosi estremamente sfavorevole di sopravvivenza breve. Il rapporto fra i marcatori tumorali e le citochine sono dimostrati sulle cartelle cliniche.
Conclusioni su base metodica: le analisi Multiplex rappresentano un metodo di prova pratico per la ricerca a causa delle necessità minime di materiale biologico (10-25µL) e la possibilità di effettuare una misurazione simultanea di un ampio spettro di parametri in condizioni standard. Questo metodo fornisce una correlazione ottimale fra i diversi parametri.
Conclusioni su base clinica: sulla base dei risultati dei nostri studi pilota possiamo concludere che i livelli sierici delle citochine sono spesso al limite di rilevamento e il loro aumento corrisponde solo a condizioni particolari. Sembra che alcuni di loro (es. IL-10) potrebbero essere dei potenziali marcatori utili della prognosi della malattia.Marcatori tumorali, prognosi, citochine, multiplex.

Topolcan O., Karlíková M., Treška V., Svobodová Š,
Sutnar A., Holubec L., jr., Fínek J.
Medical Faculty of Charles University Pilsen and Faculty Hospitals
Pilsen, Czech Republic