Brachyterapia biologiczna z wykorzystaniem transdukowanych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej (ADSC).

Cel naukowy: Nadrzędnym celem projektu jest stworzenie modelu szczurzego zmodyfikowanych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej produkujących białko TRAIL o działaniu przeciwnowotworowymi, podawanych do wolnych płatów tkankowych. Kolejnym celem jest opracowanie kompletnego modelu zwierzęcego brachyterapii biologicznej.
Stan wiedzy: Nowotwory występujące w powierzchownych warstwach ludzkiego ciała (skóra, pierś, okolica głowy i szyi) wymagają, po radykalnej resekcji, adekwatnej terapii odtwórczej. Do tej pory nie opracowano łatwego do wdrożenia i bezpiecznego modelu tworzenia funkcjonalnych płatów tkankowych, które poza przywróceniem wyglądu tkance oddziaływałyby na pierwotną przyczynę choroby. Istnieją nieliczne doniesienia na temat brachyterapii biologicznej – procesu tworzenia zmodyfikowanych płatów tkankowych, wywierających dodatkowy, lokalny efekt leczniczy na zamianę pierwotną np. przeciwnowotworowy, przyspieszający gojenie ran przewlekłych, angiogenezę. Do tej pory nie wykorzystywano komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej (ADSC) poddanych modyfikacji genetycznej do opracowania takich płatów tkankowych. Badanie ma charakter translacyjny, w przypadku udowodnienia skuteczności funkcjonalnych płatów tkankowych zebrane dane mogą posłużyć wdrożeniu analogicznego rozwiązania w rekonstrukcji piersi po mastektomii z powodu raka sutka.
Materiał i metody: Projekt składa się z kolejnych zadań, które wykonane sekwencyjnie pozwolą na opracowanie kompletnego szczurzego modelu brachyterapii biologicznej. W pierwszej kolejności zostanie zoptymalizowana procedura chirurgiczna – podniesienia płata skórno-podskórnego z naczyń nabrzusznych powierzchownych dolnych oraz perfuzji płata. Kolejno, z tkanki tłuszczowej szczura zostaną wyizolowane komórki ADSC, następnie poddane transdukcji lentiwirusowej-wektorami z białkiem fluorescencyjnym. Zmodyfikowane komórki posłużą optymalizacji perfuzji płatów tkankowych. Ponadto, ADSC zostaną poddane transdukcji lentiwirusami-wektorami z białkiem TRAIL. Efekt cytotoksyczny tak zmodyfikowanych komórek wobec komórek szczurzej linii raka sutka RBA zostanie zbadany in vitro. Następnie ADSC produkujące TRAIL zostaną podane do wolnego płata skórnego, pod którym zostanie wyindukowany guz raka sutka RBA. Skuteczność podania zmodyfikowanych komórek do płata zostanie potwierdzona: obserwacją przeżycia zwierząt, przyżyciową wizualizacją dynamiki wzrostu guza oraz mikroskopowo (post mortem).
Przewidywany wynik końcowy: Wynikiem badania będzie kompletna weryfikacja skuteczności modyfikacji wolnych płatów tkankowych poprzez wzbogacenie ich transdukowanymi mezenchymalnymi komórkami macierzystymi z tkanki tłuszczowej. Poza obiektywną oceną skuteczności, badanie pozwoli na dokładne opisanie modelu szczurzego brachyterapii biologicznej z autologicznymi zmodyfikowanymi komórkami. Stąd, możliwe będzie wykorzystanie wyników badania do komparatywnych badań innych nowotworów/białek przeciwnowotworowych.