Uso del triamterene nella terapia del glioblastoma: caratterizzazione dei bersagli molecolari e cellulari

Abstract

Il glioblastoma (GBM) è un tumore cerebrale aggressivo, con una sopravvivenza dei pazienti inferiore a 2 anni. Come altri tumori solidi, anche i gliomi derivano da una popolazione di cellule staminali tumorali (CSC), responsabile della resistenza farmacologica e della conseguente recidiva della neoplasia. Il canale del cloro CLIC1 è sovraespresso dalle CSC e la sua attività ne regola proliferazione e capacità invasiva. Infatti, la sua inibizione farmacologica causa l’arresto del ciclo cellulare in fase G0/G1. CLIC1 è un bersaglio ottimale per la terapia antitumorale in quanto la sua inibizione ha azione citotossica solo sulle CSC di GBM, mentre astrociti o cellule staminali non tumorali sopravvivono al suo blocco. Nel nostro laboratorio abbiamo dimostrato che la metformina ha attività antitumorale bloccando CLIC1, ma il suo uso è limitato dalla bassa potenza, essendo necessarie, in vitro, concentrazioni millimolari incompatibili con l’uso in clinica. Abbiamo quindi ricercato nuovi farmaci riposizionabili, strutturalmente simili, con la stessa efficacia antitumorale e di inibizione di CLIC1, ma dotati di maggior potenza. Tra i composti ricercati abbiamo studiato il triamterene (TMT), un diuretico risparmiatore del potassio utilizzato in pazienti ipertesi e con insufficienza cardiaca. Abbiamo dimostrato che il TMT: 1) inibisce proliferazione, capacità invasiva e attività di CLIC1 in CSC isolate da GBM, con potenza superiore alla metformina; 2) ha effetti tossici su cellule non tumorali solo a concentrazioni molto elevate; 3) sinergizza con la temozolomide, il farmaco di scelta per il GBM, permettendo di ridurne le concentrazioni; 4) induce un aumento del flusso autofagico nelle CSC, anche se rimane da chiarire se questo effetto contribuisca alla morte cellulare o se sia, invece, una strategia di sopravvivenza messa in atto dalle CSC. In conclusione, il TMT può rappresentare una nuova strategia terapeutica da affiancare all'attuale schema di trattamento del GBM.

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor with a patients’ life expectation of less than two years. As other solid tumors, GBM derives from a rare population of cancer stem cells (CSCs), responsible also for drug resistance and the consequent neoplastic relapse. The chloride channel CLIC1 is overexpressed by CSCs, and its activity regulates their proliferation and invasive capacity. Indeed, its pharmacological inhibition causes the arrest of cell cycle in the G0/G1 phases. CLIC1 is a potentially optimal target for anticancer therapy because its inhibition has cytotoxic activity only in GBM CSCs, while astrocytes or non-tumor stem cells survive to its inhibition. In our laboratory we have shown that metformin antitumor activity is mediated by CLIC1 blockade, but its use is limited by low potency. In fact, millimolar concentrations are required for antitumor activity in vitro, that are incompatible with its use in clinics. Thus, we searched for novel repositioned drugs, structurally similar to metformin, with the same anticancer and CLIC1 inhibitory efficacy, but endowed with higher potency. Among the compounds identified, we chose triamterene (TMT), a potassium-sparing diuretic used in hypertensive and heart failure patients. We demonstrated that TMT: 1) inhibits proliferation, invasive capacity and CLIC1 activity in isolated GBM CSCs, with higher potency than metformin; 2) it has not toxic effects on non-tumor cells, causing a reduction of viability only at very high concentrations; 3) synergizes with temozolomide, the therapy of choice for GBM, allowing a significant reduction of its concentrations; 4) induces an increase in autophagic flux in CSCs, although it remains to be clarified whether this effect contributes to cell death or it is a survival strategy implemented by CSCs in response to drug cytotoxicity. In conclusion, TMT may represent a promising new therapeutic strategy to complement the current GBM treatment regimen.