Effetto della proteina ANGPTL3 sul metabolismo lipidico: studi in vitro sulla linea cellulare HuH7

Atherosclerosis is a chronic progressive disease with a multifactorial etiopathogenesis, mainly caused by an alteration of lipid homeostasis. The firstline therapy is represented by statins, that seem to be particularly effective in reducing cholesterol levels. However, several clinical studies have demonstrated a persistent residual cardiovascular risk, which required the identification of new targets, among these: angiopoietin-like protein 3 (ANGPTL3). ANGPTL3 is a 70 kDa hepatokine with a structure like angiopoietins, which mainly works to inhibit lipoprotein lipase (LPL). The pharmacological therapies currently available against this target are represented by the monoclonal antibody (mAb) evinacumab, approved for the treatment of homozygous familial hypercholesterolemia (HoFH) and by the antisense oligonucleotide (ASO) vupanorsen. ASO has been proved to be particularly promising in the early stages of the trial, which however was suspended in phase two due to a significant dose-dependent increase in liver fat. The mechanism underlying this effect is not known. In this study we used the HuH7 cell line and aimed to investigate the possible effect on lipid metabolism, following gene silencing and administration of recombinant ANGPTL3, in order to simulate the in vivo effect seen with vupanorsen. The variation of gene and protein expression of actors involved in lipid homeostasis was evaluated. Furthermore, the levels of proteins, neutral lipids, triglycerides and cholesterol secreted by the cells after the treatments were measured through biochemical assays. The results showed a greater lipid accumulation with gene silencing and a further additive effect given by both treatments (siRNA-ANGPTL3 and recANGPTL3). The mechanism underlying this accumulation seems to be attributed to a greater synthesis of triglycerides, which, however, seem to remain at the intracellular level. The lipid alterations would reflect the ones seen in patients treated with vupanorsen. Despite this, the achieved results are still preliminary and need further investigations to understand the underlying molecular mechanism. However, these results open an interesting future perspective regarding the role of ANGPTL3 in lipid metabolism and its inhibition in the pharmacological treatment of atherosclerosis.

L’aterosclerosi è una malattia cronica progressiva a eziopatogenesi multifattoriale, la cui causa principale risiede in un’alterazione dell’omeostasi lipidica. La terapia di prima linea è rappresentata dalle statine, il cui largo utilizzo risulta essere particolarmente efficiente nella riduzione dei livelli di colesterolo. Tuttavia, diversi studi clinici hanno dimostrato un persistente rischio cardiovascolare residuo, che ha portato alla necessità di identificare nuovi target. Tra questi è emersa ANGPTL3 (Angiopoietin Like-3). Trattasi di un’epatochina di 70 kDa, con struttura simile alle angiopoietine, che si occupa principalmente di inibire la lipoproteina lipasi (LPL). Le terapie farmacologiche attualmente disponibili verso questo bersaglio sono rappresentate dall’anticorpo monoclonale (mAb) evinacumab, approvato per il trattamento di ipercolesterolemia familiare omozigote (HoFH) e dall’oligonucletoride antisenso (ASO) vupanorsen. Quest’ultimo si era dimostrato particolarmente promettente nelle prime fasi della sperimentazione, che tuttavia è stata sospesa in fase II a causa di un significativo aumento dose-dipendente del grasso epatico. Il meccanismo alla base di tale effetto non è noto. In questo lavoro sperimentale, utilizzando la linea cellulare HuH7, si è voluto indagare il possibile meccanismo alla base dell’alterazione del metabolismo lipidico osservata nell’uomo. Si è quindi mimato l’effetto di ASO con il silenziamento genico e si è predisposta la somministrazione esogena di ANGPTL3 ricombinante. È stata quindi valutata la variazione nell’espressione genica e proteica di attori coinvolti nell’omeostasi lipidica. Inoltre, attraverso saggi biochimici sono stati misurati i livelli di proteine, lipidi neutri, trigliceridi e colesterolo secreti dalle cellule in seguito ai trattamenti. I risultati ottenuti hanno evidenziato un maggior accumulo lipidico in seguito al silenziamento genico, con un ulteriore effetto additivo dato dal doppio trattamento (siRNA-ANGPTL3 e recANGPTL3). Il meccanismo alla base di tale accumulo sembrerebbe essere attribuito a una maggiore sintesi di trigliceridi, i quali però sembrano essere circoscritti a livello intracellulare. Le alterazioni lipidiche evidenziate rispecchierebbero quindi quanto notato nei pazienti trattati con vupanorsen. Nonostante ciò, i risultati conseguiti sono ancora preliminari e necessitano di ulteriori approfondimenti per indagare il meccanismo molecolare coinvolto. Tuttavia, aprono un interessante panorama futuro riguardo il ruolo della proteina ANGPTL3 nel metabolismo lipidico e la sua inibizione nel trattamento farmacologico dell’aterosclerosi.