Sviluppo di aptameri ad RNA come strumenti innovativi nella diagnosi e terapia del cancro.

L'identificazione di marcatori tumore-specifici e la possibilità di predire la risposta a determinati trattamenti terapeutici è cruciale per lo sviluppo di efficaci terapie anti-cancro e ridurre il rischio di effetti avversi nei pazienti che non rispondono alla terapia. Gli aptameri, corti oligonucleotidi di RNA o DNA a singolo filamento, sono candidati ideali per il riconoscimento selettivo di recettori sovra-espressi nei tumori.

Il grande interesse in questa classe di molecole deriva dalla loro capacità di fondere insieme l’elevata affinità e specificità ad una rapida e poco costosa strategia di sintesi e ad un facile utilizzo sia in vitro che in vivo. L’attività sperimentale del mio gruppo di ricerca è mirata alla:

1. selezione mediante la tecnica SELEX, applicata a cellule tumorali, di aptameri ad RNA specifici per nuovi antigeni tumorali e per altre proteine bersaglio da impiegare a scopo diagnostico e/o terapeutico. In particolare siamo focalizzati su due tumori, il glioblastoma ed il carcinoma della mammella triplo negativo, entrambi altamente aggressivi e a tutt’oggi incurabili;
2. valutazione dei parametri pre-clinici di aptameri anti-EGFR e anti-PDGFRβ come agenti anti-cancro. Determinazione: degli effetti antitumorali in vitro e in modelli animali di tumori umani; della capacità di inibire la crescita di cellule e tumori resistenti ai chemioterapici convenzionali; del meccanismo di azione mediante studio delle vie di trasduzione del segnale intracellulare;
3. valutazione degli aptameri anti-EGFR e anti-PDGFRβ come agenti per il delivery tumore-specifico di  nanoparticelle polimeriche caricate con farmaci e agenti per imaging molecolare. Valutazione della capacità degli aptameri nudi e/o coniugati a nanoparticelle di superare la barriera emato-encefalica in modelli animali di glioblastoma.

Luogo e data di nascita: Napoli (Italia), 05-05-1968

2021: primo Ricercatore e group leader presso l'Istituto per l'Endocrinologia e l'Oncologia Sperimentale "G. Salvatore" del CNR.

2008-2020: Ricercatore III Livello e responsabile di laboratorio presso l’ Istituto per l’Endocrinologia e l’Oncologia Sperimentale “G. Salvatore” del CNR.(Laboratorio 1, Sede laboratori CNR, c/o Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Via T. De Amicis 95, Napoli )

2020-2025: Responsabile del progetto di ricerca "development of innovative drug-loaded and aptamer targeted nanosystems for treament of triple-negative breast cancer. (IG Grant 23052) finanziato da AIRC.

2018: Abilitazione Scientifica Nazionale alle funzioni di professore universitario di prima e seconda fascia del settore concorsuale 06/A2- Patologia Generale e Clinica. 

2018: Abilitazione Scientifica Nazionale alle funzioni di professore universitario di seconda fascia del settore concorsuale 05/E1- Biochimica Generale.

2017-2020: Responsabile del Progetto di ricerca "Using SELEX technology to develop aptamers targeting triple-negative breast cancer: towards new therapeutic approaches" (IG Grant 18753), finanziato dall' Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC) 

2011-2014: Responsabile del Progetto di ricerca  “Targeting breast cancer stem cells with nucleic acid aptamers: a new challenge for breast cancer treatment” finanziato dall’ Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC).

2010-2013: Responsabile del Progetto di ricerca “Cell-internalizing aptamers as innovative therapeutic tools for glioma and NSCLC” finanziato da Worldwide Cancer Research (AICR).

2007-2010: Responsabile del Progetto di ricerca  “An RNA-based approach to identify a surface molecular signature of TRAIL resistance in human lung cancer” finanziato da AIRC.

2006: Vincitore di 1 posto di ricercatore CNR di III livello all’Istituto per l’Endocrinologia e l’Oncologia Sperimentale “G. Salvatore”.

2005-2012: Professore a Contratto per gli insegnamenti di Patologia Molecolare, Patologia Generale e Modelli animali di malattie umane presso la Facoltà di Scienze Biotecnologiche dell’Università di Napoli "Federico II".

2006-2012: Docente del corso di Fondamenti di biologia generale presso la Scuola di Specializzazione in Fisica Medica dell’Università di Napoli “Federico II”.

2004: Ha frequentato il laboratorio di Bertrand Tavitian, presso il CEA-“Imagerie in vivo de l’expression des genes” ad Orsay Cedex (Francia) nell’ambito del 6 FP della EC “European Molecular imaging laboratories”.

2001-2004: Ricercatore CNR a tempo determinato ex art. 23, DPR171/91 presso l’Istituto per l’Endocrinologia e l’Oncologia Sperimentale “G. Salvatore”.

1997-2001: Attività di ricerca post-Dottorato presso il Dipartimento di Chimica Organica e Biologica della Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell'Università di Napoli "Federico II” e l’Istituto di Biochimica delle Proteine ed Enzimologia (IBPE) del CNR.

1997: Conseguimento del titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Biochimiche.

1994-1997: Dottorato di Ricerca in Scienze Biochimiche (Università di Napoli "Federico II”).

1993: Abilitazione alla Professione di Biologo.

1992-1993: Tirocinio post-lauream presso l'Università di Napoli "Federico II". 

1992: Laurea in Scienze Biologiche conseguita con la votazione 110 e lode/110 presso l’Università di Napoli "Federico II".

Principali obiettivi scientifici raggiunti: Messa a punto della tecnologia SELEX su cellule in coltura per la generazione di aptameri ad RNA;  Sviluppo e caratterizzazione come ligandi/inibitori degli aptameri diretti contro i recettori tirosin-chinasi umani Axl, EGFR, PDGFRβ.

L. Cerchia è inventore dei seguenti brevetti:

1. "A neutralizing RNA aptamer against PDGFRβ and the use thereof in the therapy and diagnosis of hyperproliferative diseases" # EP 12187483.8 
2. "A neutralizing RNA aptamer from cell-SELEX specifically binds to the extracellular domain of the EGFR causing selective cell death in vitro and in vivo" # EP2011767010 
3. "A neutralizing aptamer from Cell SELEX Inhibits the AXL Receptor Tyrosine Kinase" # EP 2627338 A1  
4. "Method for obtaining oligonucleotide aptamers and uses thereof"  # PCT/EP2009/061276, concesso in US 2013 

L. Cerchia è Editor:

Aptamers: Promising Tools for Cancer Diagnosis and Therapy. Cancers 2018 (ISSN 20172-6694)

Signal transduction alterations in glioma: implications for diagnosis and therapy. Cerchia L (Lead Editor), Martinez Montero JC, Monfared P. J Signal Transduct. 2012;2012:704247.

Signalling molecules as targets in cancer therapy. Cerchia L, de Franciscis V., Tavitian B. (Eds), Nova Science Publishers 2006.

1. Agnello L, Tortorella S, d'Argenio A, Carbone C, Camorani S, Locatelli E, Auletta L, Sorrentino D, Fedele M, Zannetti A, Comes Franchini M, Cerchia L. Optimizing Cisplatin Delivery to Triple-negative Breast Cancer through Novel EGFR Aptamer-conjugated Polymeric Nanovectors, J Exp Clin Cancer Res. 2021, in press.
2. Agnello L, Camorani S, Fedele M, Cerchia L. Aptamers and antibodies: rivals or allies in cancer targeted therapy? Explor Target Antitumor Ther. 2021;2:107-21.
3. Camorani S, Passariello M, Agnello L, Esposito S, Collina F, Cantile M, Di Bonito M, Ulasov IV, Fedele M, Zannetti A, De Lorenzo C, Cerchia L. Aptamer targeted therapy potentiates immune checkpoint blockade in triple-negative breast cancer. J Exp Clin Cancer Res. 2020 Sep 7;39(1):180. doi: 10.1186/s13046-020-01694-9.
4. Camorani S, Granata I, Collina F, Leonetti F, Cantile M, Botti G, Fedele M, Guarracino MR, Cerchia L. Novel Aptamers Selected on Living Cells for Specific Recognition of Triple-Negative Breast Cancer. iScience. 2020 Mar 12;23(4):100979. doi:10.1016/j.isci.2020.100979.
5. Gütschow M, Eynde JJV, Jampilek J, Kang C, Mangoni AA, Fossa P, Karaman R, Trabocchi A, Scott PJH, Reynisson J, Rapposelli S, Galdiero S, Winum JY, Brullo C, Prokai-Tatrai K, Sharma AK, Schapira M, Azuma YT, Cerchia L, et al. Breakthroughs in Medicinal Chemistry: New Targets and Mechanisms, New Drugs, New Hopes-7. Molecules. 2020 Jun 28;25(13):E2968. doi: 10.3390/molecules25132968.
6. Passariello M, Camorani S, Vetrei C, Ricci S, Cerchia L^*, De Lorenzo C^*. Ipilimumab and Its Derived EGFR Aptamer-Based Conjugate Induce Efficient NK Cell Activation against Cancer Cells. Cancers (Basel). 2020 doi:10.3390/cancers12020331.
7. Vanden Eynde JJ, Mangoni AA, Rautio J, Leprince J, Azuma YT, García-Sosa AT, Hulme C, Jampilek J, Karaman R, Li W, Gomes PAC, Hadjipavlou-Litina D, Capasso R, Geronikaki A, Cerchia L, et al. Breakthroughs in Medicinal Chemistry: New Targets and Mechanisms, New Drugs, New Hopes-6. Molecules. 2019 Dec 28;25(1). pii: E119. doi: 10.3390/molecules25010119. PubMed PMID: 31905602.

8. Passariello M, Camorani S, Vetrei, Cerchia L*, De Lorenzo C*. Novel Human Bispecific Aptamer-Antibody Conjugates for Efficient Cancer Cell Killing. Cancers (Basel). 2019 Aug 29;11(9). pii: E1268. doi: 10.3390/cancers11091268.

9. Camorani S, Hill BS, Collina F, Gargiulo S, Napolitano M, Cantile M, Di Bonito M, Botti G, Fedele M, Zannetti A, Cerchia L. Targeted imaging and inhibition of triple-negative breast cancer metastases by a PDGFRβ aptamer. Theranostics. 2018 Oct 6;8(18):5178-5199. doi: 10.7150/thno.27798. 

10.  Camorani S, Fedele M, Zannetti A, Cerchia L. TNBC Challenge: Oligonucleotide Aptamers for New Imaging and Therapy Modalities. Pharmaceuticals (Basel). 2018 Nov 13;11(4). pii: E123. doi: 10.3390/ph11040123. 

11. Camorani S, Crescenzi E, Fedele M and Cerchia L. Oligonucleotide aptamers against tyrosine kinase receptors: prospect for anticancer applications. BBA - Reviews on Cancer 2018, Apr;1869(2):263-277.

12.  Cerchia L. Aptamers: Promising Tools for Cancer Diagnosis and Therapy. Cancers (Basel). 2018 May 3;10(5). 

13. Camorani S, Hill BS, Fontanella R, Greco A, Gramanzini M, Auletta L, Gargiulo S, Albanese S, Lucarelli E, Cerchia L, Zannetti A. Inhibition of Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells Homing Towards Triple-Negative Breast Cancer Microenvironment Using an Anti-PDGFRβ Aptamer. Theranostics. 2017 Aug 22;7(14):3595-3607. doi: 10.7150/thno.18974.

14. Fedele M, Cerchia L, Chiappetta G. The Epithelial-to-Mesenchymal Transition in Breast Cancer: Focus on Basal-Like Carcinomas. Cancers (Basel). 2017 Sep 30;9(10). pii: E134. doi: 10.3390/cancers9100134. 

15. Monaco I, Camorani S, Colecchia D, Locatelli E, Calandro P, Oudin A, Niclou S, Arra C, Chiariello M, Cerchia L and Mauro Comes Franchini. Aptamer functionalization of nanosystems for Glioblastoma targeting through the Blood-Brain-Barrier. J. Med. Chem. 2017 May 25;60(10):4510-4516. 

16. Camorani S, Crescenzi E, Gramanzini M, Fedele M, Zannetti A,  Cerchia L. Aptamer-mediated impairment of EGFR-integrin avβ3 complex inhibits vasculogenic mimicry and growth of triple-negative breast cancers. Sci. Rep. 2017, Apr 20;7:46659.  

17. Camorani S, Cerchia L. Oligonucleotide aptamers for glioma targeting: an update. Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 2015;15(2):126-37. 

18. Camorani S, Crescenzi E, Colecchia D, Carpentieri A, Amoresano A, Fedele M, Chiariello M, Cerchia L. Aptamer targeting EGFRvIII mutant hampers its constitutive autophosphorylation and affects migration, invasion and proliferation of glioblastoma cells. Oncotarget. 2015; 6(35):37570-87. 

19. Camorani S, Esposito CL, Rienzo A, Catuogno S, Iaboni M, Condorelli G, de Franciscis V, Cerchia L. Inhibition of Receptor Signaling and of Glioblastoma-derived Tumor Growth by a Novel PDGFRβ Aptamer. Mol Ther. 2014; 22(4):828-41. 

• Simone Niclou, Norlux (Neuro-Oncology laboratory)-CRP Santè, Luxemburg
• Mauro Comes Franchini, Department  of Industrial Chemistry "Toso Montanari”. University of Bologna, Italy
• Mario Chiariello, Istituto Toscano Tumori, Siena, Italy
• Mario Guarracino, ICAR, CNR
• Anna Pedrix, Sixfold Bioscience, Londra
• Antonella Zannetti, CNR Institute of Biostructures and Bioimages, Napoli, Italy
• Prof G. Botti, Dr M. Cantile, Istituto Nazionale Tumori IRCCS Fondazione G. Pascale Prof G
• Maria Luisa Malosio, CNR Neuroscience Institute & Humanitas Clinical and Research Center, Milano, Italy