Ruolo delle subunità LRRC8A e LRRC8D del canale VRAC nei meccanismi di resistenza ai chemioterapici a base di platino

Platinum-based drugs represent an important class of antitumor agents and are particularly efficient in the treatment of neoplasms characterized by defects in DNA repair mechanisms. The formation of adducts between platinum and the purine bases of DNA triggers a series of events that can culminate in the death of the cancer cell. In this context, the VRAC (Volume-Regulated Anion Channel) anion channel is involved as a mediator of cisplatin and carboplatin influx, and its subunits could represent potential predictive biomarkers of response to treatment. The objective of this thesis is to critically analyze the results and methodologies adopted by Widmer et al. (Cancer Research Communications, 2022) to study the role of VRAC and, in particular, of its subunits LRRC8A and LRRC8D in the therapeutic efficacy of platinum. Using the CRISPR/Cas9 system on BRCA1; p53-deficient mammary tumor cell models, the authors demonstrated that the knockout (KO) of LRRC8A/D correlates with a significant reduction in intracellular platinum accumulation, promoting strong in vivo chemoresistance due to the reduced damage induced to DNA. Finally, it was demonstrated how an Lrrc8d KO mouse model treated with a double dose of platinum is able to completely eradicate the tumor, preventing the complications associated with nephrotoxicity.

I farmaci a base di platino rappresentano un’importante classe di agenti antitumorali e risultano particolarmente efficienti nel trattamento di neoplasie caratterizzate da difetti nei meccanismi di riparazione del DNA. La formazione di addotti tra il platino e le basi puriniche del DNA innesca una serie di eventi che possono culminare nella morte della cellula tumorale. In questo contesto, il canale anionico VRAC (Volume-Regulated Anion Channel) è coinvolto come mediatore dell’influsso di cisplatino e carboplatino e le sue subunità potrebbero rappresentare potenziali biomarcatori predittivi della risposta al trattamento. L’obbiettivo di questa tesi è analizzare crititicamente i risultati e le metodologie adottate da Widmer et al. (Cancer Research Communications, 2022) per studiare il ruolo di VRAC e, in particolare, delle sue subunità LRRC8A e LRRC8D nell’efficacia terapeutica del platino. Utilizzando il sistema CRISPR/Cas9 su modelli cellulari tumorali mammari BRCA1; p53-deficienti, gli autori hanno dimostrato che il knockout (KO) di LRRC8A/D correla con una riduzione significativa dell’accumulo intracellulare di platino, promuovendo una forte chemioresistenza in vivo a causa del minor danno indotto al DNA. Infine, è stato dimostrato come un modello murino KO per Lrrc8d trattato con una dose doppia di platino sia in grado di eradicare completamente il tumore, prevenendo le complicanze associate alla nefrotossicità.