Oncologia cellulare e molecolare

L'obiettivo generale del Programma di Ricerca in Oncologia Cellulare e Molecolare (CMO) è condurre ricerche di base, pertinenti al cancro, per scoprire i meccanismi cellulari e molecolari che regolano l'insorgenza e la progressione del tumore. Grazie alle interazioni con l'Ufficio per la Sensibilizzazione e il Coinvolgimento Comunitario (COE) dell'UNMCCC, particolare attenzione viene data ai tumori con elevata incidenza, mortalità o distribuzione diseguale nel New Mexico, con le scoperte tradotte in interventi in ambito clinico e comunitario.

Parallelamente, le osservazioni cliniche e basate sulla comunità guidano la ricerca meccanicistica dei membri del CMO. Questo posiziona il Programma CMO come fulcro della scienza meccanicistica di base, collegando la ricerca basata sulla popolazione nel Programma di Controllo del Cancro e Scienze della Popolazione (CCPS) e la ricerca clinica/traslazionale nel Programma di Terapie del Cancro (CT). Inoltre, i membri del CMO sono attivamente impegnati nella formazione e nell'istruzione sulla ricerca sul cancro, coordinate dal Cancer Research Training and Education Coordination Core (CRTECC).

Gli obiettivi generali del CMO per scoprire i meccanismi fondamentali che contribuiscono all'eziologia e alla progressione del cancro sono stabiliti in tre Obiettivi Specifici:

1. Meccanismi cancerogeni delle esposizioni ambientali: Scopri i meccanismi che regolano le risposte cellulari agli agenti cancerogeni ambientali e i fattori di rischio rilevanti per le persone del New Mexico.
2. Regolazione del genoma: Definire i meccanismi e i percorsi che regolano la stabilità del genoma, l'epigenetica e la regolazione trascrizionale che vengono interrotti nelle cellule tumorali.
3. Segnalazione cellulare e microambiente tumorale: Studiare come i percorsi di segnalazione cellulare, le attività cellulari e le interazioni cellula-cellula vengono alterati durante l'inizio e la progressione del cancro e all'interno del microambiente tumorale.

Obiettivo 1. Meccanismi cancerogeni delle esposizioni ambientali

Scopri i meccanismi molecolari e cellulari attraverso i quali i cancerogeni ambientali e i fattori di rischio comportamentali rilevanti per il nostro bacino di utenza promuovono il cancro. I processi genetici, genomici e biochimici influenzati da fattori di rischio (ad esempio, uso di tabacco, virus), esposizioni tossiche e contaminanti ambientali (radiazioni UV, arsenico, uranio) prevalenti nel NM vengono studiati attraverso l'applicazione di sistemi di coltura cellulare, organismi modello e campioni umani per definire nuovi meccanismi cellulari e molecolari che contribuiscono al cancro e per identificare potenziali biomarcatori diagnostici.

Progetti di ricerca:

• Esposizione ai metalli ambientali, eziologia del cancro e rischio
• Microplastiche ambientali
• Arsenico e radiazioni UV (UVR) come co-cancerogeni (anche Obiettivo 2)
• Riparazione del DNA accoppiata alla trascrizione (anche Obiettivo 2)
• Alterazioni epigenetiche e stress genotossico nella carcinogenesi polmonare (anche Obiettivo 3)
• Meccanismi genomici alla base degli effetti sproporzionati dei tumori nelle popolazioni (anche Obiettivo 2)
• La segnalazione MEK come bersaglio terapeutico nei pre-cancri indotti dal papillomavirus umano (HPV) (anche Obiettivi 2 e 3)

Obiettivo 2. Regolazione del genoma

Definire i meccanismi e i percorsi attraverso i quali la stabilità del genoma, le alterazioni epigenetiche e la regolazione trascrizionale vengono interrotte nelle cellule tumorali. Gli studi sui percorsi che regolano l'integrità e la funzione del genoma nelle cellule normali e tumorali vengono investigati utilizzando sistemi di coltura cellulare/tissutale, modelli animali e approcci biochimici/biofisici. Le analisi del genoma definiscono lo spettro di nuove mutazioni che promuovono il cancro e le firme mutazionali che riflettono l'esposizione ambientale e i comportamenti nei tumori rilevanti per l'area di riferimento, in particolare nelle comunità di nativi americani e ispanici. A loro volta, definiamo come queste mutazioni interrompano le normali funzioni molecolari e cellulari per promuovere la carcinogenesi.

Progetti di ricerca:

• Progressi nella ricerca sull'esposizione al fumo di tabacco, sulle sigarette elettroniche e sulla cancerogenesi del cancro ai polmoni
• Progressi nella ricerca sulla riparazione dei danni al DNA
• Replicazione del DNA e riparazione dei danni al DNA
• Progressi negli studi che utilizzano il sequenziamento di nuova generazione e le analisi genomiche per informare i meccanismi responsabili dei diversi esiti del cancro nella nostra area di competenza del NM
• Progressi nella ricerca sull'espressione genica
• Attivazione dell'oncogene
• Arsenico e radiazioni UV (UVR) come co-cancerogeni (anche Obiettivo 1)
• Riparazione del DNA accoppiata alla trascrizione (anche Obiettivo 1)
• Meccanismi genomici alla base degli effetti sproporzionati dei tumori nelle popolazioni (anche Obiettivo 1)
• Alterazioni epigenetiche e stress genotossico nella carcinogenesi polmonare (anche Obiettivi 1 e 3)
• La segnalazione MEK come bersaglio terapeutico nei pre-cancri indotti dal papillomavirus umano (HPV) (anche Obiettivi 1 e 3)
• Cellule staminali, cellule tumorali circolanti e metastasi (anche Obiettivo 3)
• Auranofin e cisplatino come terapia migliorata contro il cancro (anche Obiettivo 3)
• Chelazione del ferro come prevenzione e trattamento del cancro del colon-retto (anche Obiettivo 3)

Obiettivo 3. Segnalazione cellulare e microambiente tumorale

Determinare in che modo i percorsi di segnalazione cellulare, le attività cellulari e le interazioni cellula-cellula vengono alterati durante l'inizio e la progressione del cancro e all'interno del microambiente tumorale. Applichiamo tecniche innovative di imaging e genomica all'avanguardia alle cellule normali e cancerose per scoprire e analizzare i meccanismi fondamentali attraverso i quali i percorsi di segnalazione, i fenotipi cellulari, le interazioni cellula-cellula e il microambiente tissutale e tumorale vengono alterati e contribuiscono al cancro.

Progetti di ricerca:

• Innovazioni nella ricerca sulla segnalazione cellulare
• Controllo spaziotemporale della segnalazione oncogenica
• Progressi nella ricerca sulle cellule staminali e sul microambiente
• Alterazioni epigenetiche e stress genotossico nella carcinogenesi polmonare (anche Obiettivi 1 e 2)
• La segnalazione MEK come bersaglio terapeutico nei pre-cancri indotti dal papillomavirus umano (HPV) (anche Obiettivi 1 e 2)
• I topi umanizzati ricapitolano le complesse interazioni del tumore con il microambiente (anche Obiettivo 2)
• Cellule staminali, cellule tumorali circolanti e metastasi (anche Obiettivo 2)
• Progressi nell'identificazione di percorsi tumorigenici mirati e nella valutazione di approcci terapeutici
• GTPasi Rac1 e Cdc42 correlate a Ras prese di mira da R-ketorolac nei tumori
• Auranofin e cisplatino come terapia migliorata contro il cancro (anche Obiettivo 2)
• Chelazione del ferro come prevenzione e trattamento del cancro del colon-retto (anche Obiettivo 2)