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I trattamenti attuali per la leucemia linfatica cronica B (B-CLL) includono analoghi purinici (fludarabina) e anticorpi monoclonali (rituximab) (1). Mentre le persone possono vivere per anni con B-CLL, non esiste una cura efficace. Quindi, nuove terapie mirate sono vitali per migliorare i risultati clinici per i pazienti con B-CLL. In questo numero di Ricerca clinica sul cancro, Ghosh et al. (2) studi, nell’impostazione preclinica, un nuovo approccio al trattamento di B-CLL che combina due composti presenti in natura: curcumina ed epigallocatechina-3-gallato (EGCG). L’uso di composti naturali per il trattamento del cancro non è nuovo. Sessantadue per cento dei farmaci contro il cancro approvati dalla FDA degli Stati Uniti tra il 1981 e il 2002 erano di origine naturale (3). Ad esempio, l’acido retinoico all-trans, che è un derivato della vitamina A, è un trattamento molto efficace per la leucemia promielocitica acuta. Una ricchezza di dati supporta un ruolo per la curcumina, il principio attivo nella spezia curcuma, come agente anti-neoplastico (4,5). Questo lavoro estende le osservazioni precedenti esaminando le vie molecolari coinvolte nell’apoptosi indotta dalla curcumina delle cellule B-CLL. In particolare, nelle colture primarie di CLL, la curcumina ha inibito l’espressione di molecole pro-urvival, tra cui STAT3, Akt e NF-kB, nonché le proteine anti-apoptotiche Mcl-1 e XIAP. La curcumina ha anche regolato la proteina pro-apoptotica, BIM. La somministrazione sequenziale di EGCG seguita da curcumina ha determinato un aumento della morte delle cellule CLL e la neutralizzazione della protezione stromale.

La curcumina ha un’impressionante attività antiossidante, chemio-preventiva, chemioterapica e chemio-sensibilizzante (4,5). L’apoptosi delle cellule B-CLL indotta dalla curcumina è dose-dipendente e i linfociti B normali sono meno sensibili ai suoi effetti citotossici rispetto alle cellule B-CLL (2,6). La curcumina induce la scissione PARP nelle cellule primarie B-CLL (2), riflettendo l’attivazione della morte cellulare programmata. La scissione PARP è indotta dalla curcumina in altri tipi di tumore, tra cui il cancro del pancreas e del colon-retto (7-9). È interessante notare che gli autori non hanno osservato l’attivazione delle caspasi a monte dopo il trattamento con curcumina. Questo differisce da diversi altri studi che dimostrano l’attivazione specifica della caspasi-3 da parte della curcumina in HL-60 e altre linee cellulari tumorali (4,5,10). Nella B-CLL primaria, il meccanismo della scissione PARP rimane poco chiaro. Altri eventi cellulari che contribuiscono all’apoptosi indotta dalla curcumina includono il rilascio del citocromo c dalla membrana mitocondriale. Ciò si verifica in diverse linee cellulari dopo il trattamento con curcumina, così come i cambiamenti nel potenziale di membrana mitocondriale (4,5). Il ruolo degli eventi mitocondriali nell’apoptosi indotta dalla curcumina nelle cellule B-CLL non è stato esaminato in questo studio.

La curcumina inibisce anche l’attivazione costitutiva delle vie di pro-sopravvivenza, alcune delle quali sono preferenzialmente attive nelle cellule B-CLL primarie, tra cui STAT3, Akt e NF-kB. L’attivazione costitutiva di STAT3 è stata riportata in diversi tumori, tra cui carcinoma a cellule squamose della mammella, della prostata, della testa e del collo, mieloma multiplo e carcinoma pancreatico (4,8,11). STAT3 svolge un ruolo importante nell’induzione di geni anti-apoptotici e fattori angiogenici ed è vitale per varie vie di segnalazione delle citochine (4,5,11). La curcumina inibisce efficacemente la fosforilazione STAT3 costitutiva in B-CLL (2), concordando con altri studi che dimostrano che la curcumina è un efficace inibitore della funzione STAT3 (4,5,11). Mcl-1, un gene pro-sopravvivenza a valle di STAT3, è anche down-regolato dalla curcumina nella B-CLL primaria (2). La fosforilazione costitutiva di Akt è down-regolata dalla curcumina nelle cellule primarie B-CLL (2) e in altri tumori, tra cui il linfoma a cellule B non Hodgkin, il cancro alla prostata e il carcinoma a cellule renali (4). Tuttavia, la curcumina può anche indurre i suoi effetti pro-apoptotici e anti-proliferativi senza perturbare lo stato di fosforilazione Akt (5,7,12).

Una molecola pro-sopravvivenza che sembra essere universalmente inibita dalla curcumina è il fattore di trascrizione NF-kB. NF-kB è down-regolato dalla curcumina in molti tumori diversi (4-8,11). La fosforilazione costitutiva di IkBa nelle cellule B-CLL primarie è inibita dalla curcumina, indicando che i geni a valle di NF-kB dovrebbero essere inibiti in queste cellule. In effetti, XIAP, un target a valle di NF-kB, è down-regolato nella B-CLL primaria dopo trattamento con curcumina (2). La mancanza di down-regulation di Bcl-2 da parte della curcumina è una scoperta interessante considerando il lavoro precedente che dimostra che Bcl-2 è un obiettivo trascrizionale diretto di NF-kB ed è down-regolato dalla curcumina (4,5). BIM, una proteina pro-apoptotica, è up-regolata dalla curcumina nella B-CLL primaria. Quindi, la curcumina può down-regolare le vie di sopravvivenza e up-regolare le vie apoptotiche in B-CLL.

Cosa succede all’efficacia del trattamento con curcumina quando le cellule B-CLL sono co-coltivate nel contesto dell’ambiente stromale? Le cellule stromali mantengono tipicamente un ambiente anti-apoptotico attraverso il contatto diretto e attraverso mediatori solubili. La co-coltura di cellule B-CLL con cellule stromali ha fornito una protezione sostanziale dall’apoptosi indotta dalla curcumina a dosi inferiori di curcumina, ma non a dosi più elevate (20µM) (2). Questi risultati forniscono informazioni sull’effetto dell’ambiente ospite sull’apoptosi indotta dalla curcumina e indicano anche che possono essere necessarie dosi più elevate di curcumina per raggiungere il livello di apoptosi osservato in vitro.

È improbabile che la curcumina da sola sia un trattamento efficace per la B-LLC a causa di risposte apoptotiche incomplete. La curcumina stessa aumenta l’efficacia di una varietà di composti, inclusa la vincristina in B-CLL in vitro (6). Gli agenti naturali, come la curcumina, sono candidati desiderabili per le aggiunte alla chemioterapia a causa delle loro tossicità trascurabili. EGCG, il polifenolo principale nel tè verde, induce l’apoptosi nelle cellule B-CLL in vitro attraverso l’inibizione parziale della fosforilazione VEGFR1 e VEGFR2, e anche dall’attivazione della caspasi – 3 e dalla scissione del PARP. Bcl-2 è down-regolato da EGCG, così come Mcl-1 e XIAP (2). È stato studiato il trattamento delle cellule primarie B-CLL con la combinazione di EGCG e curcumina. La somministrazione sequenziale di EGCG seguita da curcumina è stata la combinazione di trattamento più efficace; mentre la somministrazione simultanea ha determinato effetti antagonisti.

EGCG e curcumina mirano a molte delle stesse vie molecolari, inclusa l’induzione della scissione PARP e l’inibizione dell’attività della telomerasi (2,4,5,10). Mentre EGCG e curcumina down-regolano molti percorsi di sopravvivenza comuni, tra cui STAT3, Akt, NF-kB e i geni anti-apoptotici Mcl-1 e XIAP, non tutti i loro obiettivi si sovrappongono (Figura 1.). Ad esempio, mentre entrambi i composti inducono la scissione PARP e l’apoptosi in B-CLL, EGCG realizza questo attraverso l’attivazione della caspasi-3, mentre la curcumina non induce l’attivazione della caspasi-3 in queste cellule (2). Quindi, questi due agenti naturali hanno molti percorsi in comune, ma possono anche divergere l’uno dall’altro e possono potenzialmente mostrare effetti opposti. Pertanto, è giustificato un ulteriore studio dei meccanismi molecolari coinvolti negli effetti anti-proliferativi e pro-apoptotici di questi agenti.

studi Clinici con curcumina e EGCG come agenti singoli o in combinazione con chemioterapia standard, sono già in corso in diversi tumori (4,5,11 e clinica trials.gov). Uno studio clinico di fase II della curcumina nel cancro pancreatico avanzato stato di recente pubblicato dal nostro gruppo e ha dimostrato un paziente con un 73% di regressione del tumore, e un altro paziente che era stabile su curcumina per più di 2,5 anni (11, e Kurzrock comunicazione personale). Non sono stati osservati effetti collaterali. Tuttavia, i tassi di risposta globale erano bassi, forse perché l’assorbimento della curcumina dopo somministrazione orale è scarso (11).

Gli estratti orali di tè verde sono stati assunti volontariamente da pazienti con B-CLL e EGCG ha già iniziato gli studi clinici di fase I in pazienti Rai di fase 0-II con B-CLL (2). Lo studio attuale fornisce la logica per la combinazione di curcumina più EGCG nel contesto clinico e fornisce informazioni riguardanti la dose e la somministrazione di questi due composti. Un rapporto costante di 10:1 (EGCG:curcumina) è stato stabilito come efficace nell’indurre l’apoptosi nella B-CLL. Dosi sufficientemente elevate di EGCG e di curcumina circolante saranno necessarie per superare la protezione stromale in vivo. I dati indicano anche che il trattamento sequenziale di B-CLL con EGCG seguito da curcumina è preferibile al trattamento simultaneo ed è cruciale per l’efficacia della combinazione di questi due composti. Il trattamento simultaneo di cellule B-CLL con EGCG e curcumina ha prodotto effetti antagonistici. In definitiva, tuttavia, gli studi ottimali richiederanno probabilmente l’uso di un composto di curcumina modificato per migliorare la sua biodisponibilità. Incapsulando curcumina in liposomi permette di essere somministrato per via sistemica, e diversi gruppi stanno lavorando su alterare la curcumina per aumentare il suo assorbimento quando assunto per via orale (4,5,9,13). Sulla base delle proprietà biologiche della curcumina da sola o in combinazione con EGCG o altri composti, queste porzioni di curcumina di seconda generazione dovrebbero essere esplorate per il trattamento della LLC e di altri tumori.