Confronto dell'attività antileucemica di farmaci di nuova sintesi per il superamento della resistenza a venetoclax in cellule di leucemia mieloide acuta.

INTRODUCTION. Acute myeloid leukemia (AML) is an aggressive hematological malignancy and causes the highest percentage of leukemia-related deaths in adults. The current therapeutic approach for patients ineligible for standard chemotherapy is based on the use of venetoclax, an inhibitor of the antiapoptotic protein BCL-2, in combination with hypomethylating agents. Unfortunately, a high percentage of patients fail to respond to therapy initially or develop secondary resistance to venetoclax, resulting in relapse. To overcome this resistance, novel pharmacological strategies that exploit the inhibition of specific enzymatic targets to sensitize leukemic cells to venetoclax have been tested. MATERIALS AND METHODS. We treated AML cell lines in vitro with increasing concentrations of venetoclax, newly synthesized compounds, and their combinations. The antitumor effect was assessed by flow cytometry, allowing for the detection of any synergistic activity between the drugs using BLISS analysis and a comparison of the efficacy of the different compounds in sensitizing to venetoclax. The expression of the drug's molecular targets was determined by western blot analysis and quantitative real-time PCR. The pharmacological approach was compared with a genetic approach by silencing the molecular targets with electroporation of specific siRNAs. Finally, we assessed the efficacy of these new compounds ex vivo on primary samples isolated from AML patients by Ficoll gradient separation. RESULTS. The AML cellular models used are representative of what was observed in the clinic, proving resistant to venetoclax treatment. The search for new molecular targets has led to the development of novel, non-intrinsically cytotoxic compounds, one of which has shown synergistic activity with venetoclax. Preliminary tests on primary patient samples show a promising antitumor effect of these drugs, even in the long term. CONCLUSIONS. Newly synthesized drugs are effective in sensitizing AML cells to venetoclax. Further studies are needed to elucidate the molecular mechanisms and optimize the pharmacological efficacy of these new compounds.

INTRODUZIONE. La leucemia mieloide acuta (AML) è una neoplasia ematologica aggressiva ed è causa della più elevata percentuale di decessi da leucemia nell’adulto. L’attuale approccio terapeutico utilizzato per pazienti non eleggibili per la chemioterapia standard si basa sull’utilizzo di venetoclax, un inibitore della proteina antiapoptotica BCL-2, in combinazione con agenti ipometilanti. Purtroppo, un’elevata percentuale di pazienti non risponde primariamente alla terapia o sviluppa resistenza secondaria a venetoclax, con conseguente recidiva. Al fine di superare questo ostacolo, sono state testate nuove strategie farmacologiche che sfruttino l’inibizione di specifici target enzimatici per sensibilizzare le cellule leucemiche a venetoclax. MATERIALI E METODI. Linee cellulari di AML sono state trattate in vitro con concentrazioni crescenti di venetoclax, composti di nuova sintesi e le loro combinazioni e l’effetto antitumorale è stato valutato in citofluorimetria, permettendo di rilevare l’eventuale attività sinergica tra i farmaci mediante analisi Bliss e confrontare l’efficacia dei diversi composti nel sensibilizzare a venetoclax. L’espressione dei bersagli molecolari dei farmaci è stata determinata tramite western blot e Real Time PCR quantitativa. L’approccio farmacologico è stato confrontato con un approccio genetico tramite silenziamento dei target molecolari con elettroporazione di specifici siRNA. Infine, l’efficacia di questi nuovi composti è stata valutata ex vivo su campioni primari isolati da pazienti AML mediante separazione su gradiente di Ficoll. RISULTATI. I modelli cellulari di AML utilizzati sono rappresentativi di quanto osservato in clinica, dimostrandosi resistenti ai trattamenti con venetoclax. La ricerca di nuovi target molecolari ha portato allo sviluppo di nuovi composti, non citotossici intrinsecamente, dei quali uno ha mostrato attività sinergica con venetoclax. Test preliminari su campioni primari isolati da pazienti mostrano un promettente effetto antitumorale dei questi farmaci anche a lungo termine. CONCLUSIONE. Farmaci di nuova sintesi si sono dimostrati efficaci nel sensibilizzare cellule di AML a venetoclax. Ulteriori studi devono essere condotti al fine di dissezionarne i meccanismi molecolari e ottimizzare l’efficacia farmacologica dei nuovi composti.