Non tutte le cellule leucemiche sono uguali: una frazione cellulare selezionata (LSC) è in grado di ricreare la malattia quando trapiantata nel topo SCID.Il pool di LSC con basso tasso proliferativo (quiescente) è poco sensibile alla chemioterapia convenzionale e alla target therapy.Dato il ruolo recentemente dimostrato (Tothova et al. [51] ) di FoxO3a nel mantenere nel pool di cellule staminali ematopoietiche (HSC) il potenziale di rigenerazione a lungo termine, attraverso la risposta allo stress ossidativo, la regolazione del ciclo cellulare e la sopravvivenza, abbiamo indagato il ruolo di tale fattore trascrizionale nei PBMCs di pazienti affetti da LMC, nei progenitori CD34+ e nel compartimento cellulare Lin-34+38-, del quale sono state dimostrate le caratteristiche di staminalità.Inoltre, è noto che il segnale di BCR-ABL attiva il pathway di PI3K/AKT, portando all'inibizione dell'attività trascrizionale della famiglia di proteine FoxO e alla conseguente proliferazione incontrollata di cellule di LMC. I farmaci inibitori di tirosina chinasi (TKIs), antagonizzando la chinasi ABL, bloccano la cascata del segnale ABL/PI3K/AKT e promuovono la regressione della malattia. Il più importante trial clinico ad oggi pubblicato sull'uso dei TKIs (IRIS [18] ) ha dimostrato che a fronte di una ottima risposta ematologica e citogenetica completa, la risposta molecolare è difficilmente raggiungibile. Inoltre casi aneddotici testimoniano una grossa percentuale di recidiva di malattia alla sospensione del farmaco. Ne consegue che i TKI sono in grado di arrestare la malattia nella quasi totalità dei pazienti, ma non di eradicarla completamente. I dati da noi forniti dimostrano che nei progenitori CD34+ i TKIs determinano attraverso l'attivazione di FoxO3a il mantenimento di tali cellule in uno stato di quiescenza, come confermato dall'analisi del ciclo cellulare, dove si osserva un aumento delle cellule in fase G1, e dall'analisi in citofluorimetria dell'espressione del CD47.L'inibizione di BCR-ABL da parte dei TKIs determina la rilocalizzazione di FoxO3a nel nucleo delle cellule CD34+ e ne ripristina l'attività trascrizionale, come è stato dimostrato dalla importante riduzione dei livelli di Ciclina D1. FoxO3a è inoltre coinvolto nella protezione delle cellule nei confronti dello stress ossidativo [51] , mentre BCR-ABL determina un aumento dei livelli di ROS. I dati da noi mostrati, confermano una marcata riduzione dei livelli di ROS dopo incubazione con TKIs, mediata probabilmente da una riattivazione di FoxO3a.Il dato a nostro avviso più significativo è quello ottenuto nella frazione cellulare Lin-34+38-: FoxO3a non è inibito nonostante la presenza di alti livelli di BCR-ABL, come dimostrato dall'analisi al FACS e dalla localizzazione unicamente nucleare (attiva) in Immunofluorescenza. Avere attivata nella popolazione in grado di ricreare la malattia una via di trasduzione del segnale che induce un arresto della progressione del ciclo cellulare, significa mantenere un reservoir potenzialmente capace di determinare recidiva di malattia. FoxO3a potrebbe quindi rappresentare un ottimo target da inattivare nella popolazione leucemica quiescente, favorendo così l'attivazione nella LSC di tutti quei meccanismi in grado di garantire la progressione dalla fase G0 alla fase G1: ciò renderebbe la LSC sensibile alle terapie attuali, superando la sua refrattarietà intrinseca. Recenti studi in vitro, infatti, dimostrano che la ripresa della proliferazione di tali cellule determina una acquisita sensibilità ai chemioterapici.Tale popolazione cellulare possiederebbe quindi delle caratteristiche peculiari: si suppone che BCR-ABL in tale popolazione non sia completamente attivo o che l'attivazione di FoxO3a predomini sul segnale inibitorio ABL/AKT mediato. Il meccanismo attraverso cui l'attività di FoxO3a è mantenuta nonostante gli alti livelli di BCR-ABL non è ancora stata chiarita. Questo paradosso nella regolazione delle cellule staminali rappresenta un punto chiave per capire la mancata risposta alla terapia e porta con sé importanti implicazioni nella spiegazione delle recidive tumorali nonché nella individuazione di terapie mirate (Fig. 13).Dati ancora preliminari indicano che sono 3 le possibilità terapeutiche perseguibili per inibire FoxO3a ed eradicare completamente le LSC:1. farmaci inibitori diretti o indiretti di fattori trascrizionali: esistono oggi alcune molecole sviluppate per il trattamento del diabete che inibiscono altri fattori trascrizionali del pathway AKT/PI3K, che possono quindi indirettamente antagonizzare gli effetti mediati da FoxO (inibitori di PTEN [53] ); 2. farmaci responsabili della degradazione della proteina: un importante recentissimo lavoro (Ito, Pandolfi et al., Nature, 2008 [54] ), getta per la prima volta le basi sul ruolo della stimolazione della via PI3K/AKT nelle LSC di Fig. 13 La comprensione dei meccanismi biologici (come il pathway attivato da FoxO3a) ci permetterà di individuare nuovi farmaci specifici per la popolazione di LSC. Queste terapie usate da sole o in combinazione con la chemioterapia convenzionale potrebbero condurre ad involuzione tumorale o a eradicazione completa della malattia, riducendo quindi le recidive. Modificato da Huntly, Nature, 2005 [2] ).indicano come tale farmaco, ben tollerato, già utilizzato nei pazienti affetti da leucemia mieloide acuta promielocitica, possa rappresentare un valido approccio nella eradicazione delle LSC.3. Adozione di una terapia sequenziale: secondo un approccio oggi condiviso, al fine di rendere le LSC quiescenti sensibili alla terapia convenzionale si potrebbe basare alternare la terapia standard con Imatinib, con farmaci promotori della progressione del ciclo cellulare delle LSC (es. Triossido d'Arsenico), in modo da renderle sensibili nella fase successiva ai TKIs [9] .