Impact of engineered food on tumor growth and chemoresistance in the frame of pancreatic cancer

The impact of nutrition (particularly associated with short term starvation (STS)) on major health benefits have been already demonstrated. These include amelioration of cardiovascular diseases, diabetes, insulin resistance, immune disorders, slowing of the aging process and in particular reduced risks of cancer. Recent studies in rodent and in in vitro models uncovered a potential link between STS and improved efficacy of chemotherapy which has already been demonstrated for some types of cancer. The broader objective of the research project developed during the PhD program was to elucidate the role of fasting (or short term starvation, STS) on the intracellular signaling events involved in the chemo-resistance of pancreatic cancer (PC) amidst the most aggressive types of cancer ranked as the fourth leading cause of cancer-related deaths worldwide, in order to implement a new diet formulation, mimicking calories restriction, in order to reverse chemoresistance or inhibit tumor growth. Taking advantage of in vivo xenograft mouse model for pancreatic cancer and in vitro PC cell lines, using biochemical and biomolecular approaches we first aimed to understand in depth the role of STS during the onset of pancreatic cancer in an ad hoc murine model and we then elucidate the molecular mechanisms involved in PC chemoresistance. It is important to systematically identify potential targets, which could serve as biomarkers for cancer prevention, prognosis and treatment. By elucidating the mechanisms involved in PC chemoresistance the results of this study will help scientists to identify new therapeutic targets.

L’impatto della dieta (in particolare quella associate a cicli di restrizione calorica) sui benefici della salute sono stati già dimostrati. Questi includono il miglioramento delle malattie cardiovascolari, insulino resistenza, diabete, disordini immuni, rallentamento dei processi di invecchiamento ed in particolare il ridotto rischio per il cancro. Recenti studi in modelli animali ed in modelli in vitro hanno scoperto un nesso tra i cicli di restrizione calorica ed il ridotto rischio di cancro ed un migliorata efficacia della chemioterapia che è stata già descritta per alcuni tipi di cancro. L’obiettivo di questo progetto di ricerca è stato quello di elucidare il ruolo dei cicli di restrizione calorica nelle vie di segnale intracellulari coinvolti nei meccanismi di chemioresistenza del cancro del pancreas che è tra i cancri più aggressivi ed è classificato come la quarta causa di morte cancro-correlata al fine di implementare una formulazione nutrizionale che mimasse la restrizione calorica in grado di reversare la chemioresistenza o di inibire la crescita tumorale. Avvantaggiandoci di modelli animali xenograft e di linee cellulari del cancro del pancreas, mediante l’utilizzo di approcci biochimici e biomolecolari abbiamo inizialmente cercato di comprendere a fondo il ruolo dei cicli di restrizione calorica nella progressione del cancro del pancreas in un modello murino predisposto e poi elucidato i meccanismi molecolari coinvolti nella chemioresistenza. A doggi è di fondamentale importanza identificare i targets potenziali che posso essere utilizzati come predittori di malattia utili per la prevenzione, la prognosi ed il trattamento. I risultati di questo progetto saranno di aiuto per gli scienziati impegnati nell’identificazione di nuovi target terapeutici.