Analysis of STAT3, HIF1a and Glucocorticoid receptor molecular and genetic interactions

Questo lavoro inizia con la caratterizzazione di due line di zebrafish: la linea mutante per il gene stat3, generata con l’impiego della tecnica CRISPR/Cas9 e la linea reporter per Stat3. Questi due modelli ci hanno permesso di dimostrare che le cellule intestinali di zebrafiish dipendono dall’attività delle vie di segnale Wnt/β-catenina e Jak/Stat3 e questi risultati sono stati recentemente stati raccolti in un articolo scientifico pubblicato in marzo 2020. Al contempo, abbiamo deciso di studiare le funzioni di Stat3 in relazione ad altri fattori di trascrizione a cui è funzionalmente connesso: Hif1α e Gr. Abbiamo dimostrato che STAT3 regola molti processi indotti dall’ipossia e da HIF1α. Tuttavia, sia in zebrafish sia in cellule staminali embrionali murine, STAT3 non è coinvolto nella trascrizione dell’mRNA di Hif1a e neppure nella stabilizzazione della proteina HIF1α, ma è fondamentale l’induzione dell’attività trascrizionale di Hif1α. Quindi, abbiamo dimostrato che STAT3 interagisce fisicamente con Hif1α e questa interazione sembra avvenire specificamente nel nucleo, suggerendo che STAT3 induca l’espressione dei geni attivati dall’ipossia interagendo insieme ad Hif1α con le sequenze responsive di Hif1α. I glucocorticoidi sono ormoni steroidei capaci di regolare l’attività di STAT3 e di Hif1α. Utilizzando due linee mutanti per Gr, abbiamo dimostrato che l’attività intestinale di STAT3 è regolata da Gr attraverso meccanismi che non prevedono che Gr leghi il DNA. Infine, abbiamo anche dimostrato che STAT3 ha un ruolo predominante nella crescita del melanoma e che l’attività di STAT3 dipende dalla produzione incontrollata di IL-1β. Pertanto, abbiamo dimostrato che l’inibizione della maturazione di IL-1β determina una riduzione della fosforilazione di STAt3 e, di conseguenza, una riduzione della crescita tumorale. Inoltre, la somministrazione di glucocorticoidi ha dimostrato che questi ormoni inibiscono la crescita tumorale e le attività di STAT3. Il trattamento combinato con glucocorticoidi e inibitori di IL-1β ha mostrato un effetto sinergistico nella crescita tumorale, bloccando completamente l’accrescimento di melanoma. Questi risultati dimostrano che i glucocorticoidi e gli inibitori dell’IL-1β possono essere usati insieme come promettenti trattamenti per pazienti affetti da melanoma.