Identification and characterization of insect peptides with anticancer activity

Il cancro è una delle principali cause di morte in tutto il mondo, caratterizzata da una crescita incontrollata delle cellule e da molteplici mutazioni. La chemioterapia è spesso associata a effetti collaterali dannosi e le cellule tumorali possono diventare resistenti attraverso vari meccanismi. Le soluzioni a questa problematica comprendono l'aumento dell'accumulo di farmaci, l'inibizione della riparazione del DNA e l'attivazione di vie apoptotiche. I peptidi antimicrobici (Antimicrobial Peptides - AMPs), peptidi presenti in natura nel sistema immunitario innato, hanno un ampio spettro di attività citotossica contro le cellule tumorali e rappresentano una soluzione promettente. Si tratta di catene corte di aminoacidi, con un'elevata idrofobicità e una carica netta, per la maggior parte positiva, che interagiscono elettrostaticamente con le membrane delle cellule tumorali per interromperne l'integrità, portando alla morte cellulare. Infatti, i peptidi cationici antimicrobici (Cationic Antimicrobial Peptides - CAPs), a carica netta positiva, interagiscono con la superficie delle cellule tumorali, risparmiando le cellule normali a carica netta neutra, e di distruggere le loro membrane attraverso azioni membranolitiche (modello a tappeto, modello a botte, modello a canale aggregato e modello toroidale). Mostrano anche azioni non membranolitiche, tra cui: inibizione dell'angiogenesi tumorale, induzione dell'apoptosi tumorale, interferenza con proteine funzionali, induzione della rottura della membrana mitocondriale e conseguente rilascio di citocromo C, induzione dell'arresto del ciclo cellulare, attività emolitica. Gli insetti, in particolare la mosca soldato nera (BSF), Hermetia illucens L. (Diptera: Stratiomyidae), sono tra le fonti più ricche e innovative di AMP grazie alla loro capacità di vivere in ambienti ostili. In questo lavoro le frazioni peptidiche (PF), ricche di AMP, estratte dall'emolinfa delle larve dell'insetto H. illucens sono state testate su cellule umane di cancro del colon-retto HT29 e HCT116 e su cellule umane di cancro gastrico KATO III e AGS. Le PF hanno inibito significativamente la crescita tumorale inducendo l'apoptosi, arresto del ciclo cellulare nella fase G2/M e la riorganizzazione del citoscheletro con conseguente riduzione della motilità. Questi effetti, particolarmente evidenti nelle frazioni ottenute da larve infettate da Escherichia coli, hanno anche potenziato l'efficacia dei chemioterapici convenzionali, a sostegno della presenza di molecole III biologicamente attive nell'emolinfa di H. illucens e confermando i peptidi da insetto come una promettente area di ricerca in oncologia.