Bersagliare le cellule staminali del glioblastoma: effetti antiproliferativi dell'idralazina

Abstract

Il glioblastoma è il tumore cerebrale primario più aggressivo negli adulti ed è caratterizzato da elevata eterogeneità molecolare e resistenza alle terapie. Le cellule staminali di glioblastoma (GSCs) contribuiscono al mantenimento, alla recidiva e alla resistenza farmacologica del tumore, rendendo necessaria l’identificazione di nuovi composti capaci di inibire la crescita tumorale e le proprietà staminali. In questo studio abbiamo valutato, nell’ambito del drug repurposing, gli effetti dell’idralazina, un farmaco antipertensivo approvato dalla FDA, su cellule di glioblastoma derivate da pazienti (GBM1, GBM2, GBM3 e GBM5). Sono stati analizzati la vitalità e la proliferazione cellulare mediante MTT, conta con Trypan Blue, incorporazione di EdU e live-cell imaging FUCCI, oltre alla capacità invasiva, alla sensibilità alla temozolomide (TMZ) e all’espressione di geni e proteine coinvolti nella morte cellulare e nelle vie AKT/ERK e Wnt/β-catenina. L’idralazina ha ridotto la vitalità cellulare in modo dose- e tempo-dipendente in tutte le linee analizzate, compromettendo la sintesi del DNA, alterando il ciclo cellulare e riducendo la capacità invasiva. Inoltre, ha potenziato gli effetti antiproliferativi della TMZ, mostrando attività sinergica dopo 48 ore di trattamento combinato. Nel complesso, i risultati suggeriscono che l’idralazina possa modulare processi coinvolti nell’apoptosi, nell’autofagia, nelle risposte allo stress e nel mantenimento delle caratteristiche staminali attraverso le vie PI3K/AKT e Wnt/β-catenina.

Glioblastoma is the most aggressive primary brain tumor adults and it is characterized by molecular heterogeneity and resistance to therapy. Glioblastoma stem-like cells (GSCs) play an important role in maintenance, recurrence and drug resistance of the tumor. Therefore, the identification of compounds capable of inhibiting GBM growth and targeting stem-like properties remain an important therapeutic challenge. Drug repurposing is an approach that involves identifying new therapeutic indications for existing or previously developed compounds by leveraging available pharmacological, safety and clinical data. We studied the effects of Hydralazine, an FDA-approved antihypertensive drug, on GBM patient-derived cells (GBM1, GBM2, GBM3, GBM5), focusing on cell growth, proliferation, invasion and sensitivity to Temozolomide (TMZ). Furthermore, we investigated the effects of Hydralazine on signalling pathways involved in cell survival, cell death and the maintenance of stemness in glioblastoma (GBM). Cell viability was determined by MTT assay, viable cell counting through Trypan Blue exclusion, DNA synthesis through EdU incorporation, and cell-cycle dynamics through FUCCI live-cell imaging. The effects of Hydralazine were evaluated on the expression of cell death-related genes, apoptosis-associated proteins and signalling proteins involved in AKT/ERK, Wnt/β-catenin. Hydralazine caused a dose and time dependent decrease of cell viability in all GBM cell lines tested. This effect was associated with impaired DNA synthesis, cell-cycle perturbation, and reduced invasive capacity. Temozolomide-mediated antiproliferative effects were enhanced by Hydralazine, with synergistic activity observed after 48 hours of the combination treatment. Our evidence suggests that Hydralazine regulates genes involved in apoptosis, autophagy, stress responses and stemness through the modulation of the PI3K/AKT and Wnt/β-catenin signalling pathways.