Narodowe Centrum Nauki
Komórki macierzyste i progenitorowe układu krwiotwórczego (HSPC) zależą od ściśle kontrolowanej funkcji mitochondriów i równowagi oksydacyjnej, aby utrzymać spoczynek, aktywację i potencjał regeneracyjny. Sygnalizacja purynergiczna, za pośrednictwem pozakomórkowego ATP i adenozyny, stanowi ewolucyjnie stary mechanizm łączący metabolizm i immunologię. Niniejszy projekt ma na celu wyjaśnienie roli receptora purynergicznego P2X4 w regulacji metabolizmu mitochondriów i homeostazy redoks w HSPC. Stawiamy hipotezę, że P2X4 pełni funkcję czujnika metabolicznego w HSPC, modulując reakcje mitochondrialne, które regulują odporność na stres oksydacyjny i funkcjonalność komórek macierzystych.
Chociaż P2X4 jest znany ze swojej roli w transporcie komórek macierzystych, jego wpływ na bioenergetykę mitochondriów i regulację redoks w HSPC jest słabo poznany. P2X4 oddziałuje z powiązanymi receptorami purynergicznymi i uczestniczy w aktywacji inflamasomu, integrując sygnały metaboliczne i immunologiczne. Nasze wstępne dane pokazują, że niedobór P2X4 utrudnia mobilizację i zdolność klonogeniczną komórek HSPC, podkreślając jego kluczową funkcję metaboliczną.
Niniejszy projekt zdefiniuje P2X4 jako kluczowy regulator metabolizmu mitochondrialnego i homeostazy redoks w HSPC, dostarczając nowych informacji na temat tego, jak sygnalizacja purynergiczna kontroluje los komórek macierzystych w warunkach fizjologicznych i stresowych. Biorąc pod uwagę, że P2X4 jest farmakologicznie celowalny, odkrycia te mogą otworzyć nowe możliwości terapeutyczne w celu zwiększenia mobilizacji, przeżywalności i wszczepienia HSPC – kluczowych wyzwań w transplantacji krwiotwórczej i leczeniu chorób hematologicznych obejmujących stres oksydacyjny i wyczerpanie komórek macierzystych.
Przełom w immunoterapii nowotworów niedawno rozbudził nadzieję na leczenie trudnych nowotworów, takich jak glejak wielopostaciowy (GBM). Rzeczywiście, poczyniono znaczący postęp w adoptywnej terapii komórkowej (ACT) z wykorzystaniem komórek układu odpornościowego wyposażonych w chimeryczny receptor antygenowy (CAR), szczególnie w nowotworach hematologicznych. Jednak, z pewnymi wyjątkami, terapia oparta na CAR ma ograniczony wpływ na guzy lite z takich powodów, jak: immunosupresyjne mikrośrodowisko guza, heterogenność komórkowa w obrębie guza oraz rzadkość odpowiednich celów molekularnych.
Stawiamy hipotezę, że zastosowanie bramkowanego logicznie (indukowanego) CAR skierowanego przeciwko markerowi ekspresjonowanemu przez komórki nowotworowe i jednocześnie przeciwko wysoce immunosupresyjnemu mikrośrodowisku guza (TME) zwiększy eliminację raka. Poprzez celowanie w niewyłączne, wysoce ekspresjonowane markery nowotworowe, taka terapia mogłaby wyeliminować guz pomimo poziomu heterogenności komórkowej. Dodatkowo, umieszczając ten CAR w systemie bramek logicznych, zmniejszymy ryzyko jego toksyczności. Dlatego też nasze podejście uwzględnia wszystkie wyżej wymienione ograniczenia obecnej ACT opartej na CAR. Do naszych badań wybraliśmy GBM jako krytyczny przykład guza litego o nieskutecznych strategiach leczenia i wyjątkowo niskich wskaźnikach przeżycia (5-letnie całkowite przeżycie sięgające 7-20%). Co więcej, glejak wielopostaciowy charakteryzuje się wszystkimi wymienionymi powyżej cechami charakterystycznymi, które drastycznie zmniejszają skuteczność klasycznych terapii opartych na CAR.
Nadrzędnym celem naszych badań jest opracowanie i ocena nowatorskiego systemu w celu poprawy skuteczności i bezpieczeństwa terapii glejaka wielopostaciowego opartej na CAR. Proponujemy wykorzystanie komórek ekspresjonujących CAR, np. komórek niosących PD-L-CAR, do ukierunkowania zarówno na komórki nowotworowe, jak i TME, w indukowanym systemie ekspresji opartym na syntetycznym receptorze (synNotch). W tym celu planujemy wprowadzić konstrukty kodujące receptor synNotch rozpoznający markery specyficzne dla nowotworu oraz indukowalny CAR, który jednocześnie kieruje się w stronę nowotworu i TME, do komórek NK92 lub iNK
Podsumowując, biorąc pod uwagę dobrze udokumentowane znaczenie mikrośrodowiska w skuteczności immunoterapii GBM, uzasadnione jest poszukiwanie sposobów na zwiększenie jego efektywności w celu optymalizacji terapii. Biorąc pod uwagę zmienność ekspresji markerów nowotworowych wśród komórek nowotworowych i trudności w wyborze konkretnych celów terapeutycznych, nasz projekt ma na celu skoncentrowanie się na skonstruowaniu systemu indukowalnej ekspresji różnorodnych receptorów CAR, ukierunkowanych na antygeny obecne w komórkach nowotworowych i mikrośrodowisku. Wyniki naszego podejścia można ekstrapolować na inne cele, umożliwiając tym samym wdrożenie systemu w leczeniu innych nowotworów litych.
Zajęcie mięśnia sercowego w sarkoidozie pozostaje niedostatecznie rozpoznane w praktyce klinicznej, co prowadzi do zwiększonego ryzyka poważnych powikłań kardiologicznych. Zaawansowana sarkoidoza serca (CS) może prowadzić do zagrażających życiu arytmii komorowych i postępującej niewydolności serca, co wymaga intensywnego leczenia i wszczepiania urządzeń, co stanowi znaczne obciążenie dla systemów opieki zdrowotnej. Wczesna identyfikacja CS z wykorzystaniem metod opartych na biomarkerach może potencjalnie zwiększyć dokładność diagnostyczną i stratyfikację ryzyka, prowadząc do poprawy wyników leczenia pacjentów i obniżenia kosztów opieki zdrowotnej.
Biorąc pod uwagę dynamiczny charakter ZC, który rozwija się od początkowego stadium zapalnego, obejmującego zarówno tkankę mięśnia sercowego, jak i inne narządy, do późniejszego włóknienia narządu docelowego, podejście oparte na pojedynczym biomarkerze jest niewystarczające. Konieczne jest wdrożenie strategii wielomarkerowej, aby uchwycić różne stadia progresji choroby. Kilka biomarkerów zostało zidentyfikowanych jako potencjalnie użyteczne:
• Troponina, NT-proBNP – wskaźniki odpowiednio uszkodzenia mięśnia sercowego i niewydolności serca.
• ST-2 – marker stanu zapalnego.
• Galektyna-3 – podwyższona zarówno w stanie zapalnym, jak i w przebiegu włóknienia.
• PICP, PIIINP – markery włóknienia mięśnia sercowego.
Pomimo silnych przesłanek fizjologicznych i wstępnych danych wspierających stosowanie tych biomarkerów, jak dotąd żadne badanie nie oceniło ich łącznej skuteczności diagnostycznej w pojedynczym badaniu. Proponowane badanie ma na celu wypełnienie tej luki poprzez ocenę strategii wielomarkerowej w diagnostyce i prognozowaniu CS. Skuteczne przeprowadzenie zakrojonego na szeroką skalę badania wielomarkerowego wymaga znacznego wsparcia finansowego i logistycznego. Rekrutacja wystarczająco dużej i reprezentatywnej kohorty pacjentów stanowi poważne wyzwanie ze względu na względną rzadkość i niedodiagnozowanie CS w warunkach ambulatoryjnych.
Opierając się na wynikach badań finansowanych w ramach programu MINIATURA, niniejsze badanie ma na celu stworzenie solidnych podstaw do przyszłych wniosków grantowych NCN, w szczególności PRELUDIUM, którego celem jest promowanie młodych naukowców, pod warunkiem znalezienia doktoranta, który będzie aktywnie uczestniczył w rekrutacji pacjentów i realizacji projektu. W takim przypadku doktorant obejmie rolę głównego badacza, zdobywając nieocenione doświadczenie w kierowaniu badaniami, pozyskiwaniu finansowania i budowaniu solidnego portfolio publikacji. W przypadku braku takiego kandydata, projekt będzie rozwijany dalej poprzez aplikację SONATA przez starszych badaczy zespołu.
Dzięki uzupełnieniu kluczowych luk w literaturze i walidacji opartego na dowodach, fizjologicznie uzasadnionego podejścia do diagnozy zespołu Cushinga, badania te przyczynią się do stworzenia spójnych ram diagnostycznych i staną się punktem wyjścia dla szerszego programu naukowego, który ma zaowocować licznymi publikacjami i znacznie wpłynąć na praktykę kliniczną oraz przyszłe wytyczne dotyczące leczenia zespołu Cushinga.
skuteczność immunoterapii przeciwnowotworowej.
Postępy w immunoterapii w ostatnich latach zrewolucjonizowały leczenie nowotworów. W badaniach klinicznych stosuje się terapie oparte na aktywacji własnego układu odpornościowego pacjenta, takie jak blokowanie punktów kontrolnych oraz adoptywna terapia komórkowa. Niedawno wykazano jednak, że „siły” komórek układu odpornościowego walczących z rakiem mogą ulec osłabieniu lub wyczerpaniu wskutek długotrwałej ekspozycji na antygeny nowotworowe lub czynniki obecne w mikrośrodowisku guza. Elementy te potrafią skutecznie „wyłączyć” przeciwnowotworową aktywność limfocytów T.
W związku z tym współczesne badania koncentrują się na identyfikacji kluczowych czynników modulujących funkcjonowanie komórek odpornościowych oraz skuteczność adoptywnej terapii komórkowej. Przykładem są jony obecne w mikrośrodowisku guza (TME), które mogą znacząco wpływać na aktywność limfocytów T. Co więcej, niedawno opisano istnienie „jonowego punktu kontrolnego”, który dodatkowo hamuje działanie limfocytów T w nowotworach.
W ramach obecnego projektu proponujemy przetestowanie nowej strategii, która może zwiększyć skuteczność przeciwnowotworową komórek NK oraz limfocytów T, przynosząc korzyści pacjentom onkologicznym. Planujemy również zidentyfikować mechanizmy molekularne leżące u podstaw ewentualnej poprawy funkcji tych komórek.
generacji opartej na chimerycznych receptorach antygenowych (CAR)
Immunoglobulina E (IgE) odgrywa kluczową rolę w patogenezie ostrych reakcji alergicznych i przewlekłych chorób zapalnych. IgE jest wytwarzana przez aktywowane limfocyty B i plazmocyty. Różnicowanie limfocytów B w komórki wydzielające przeciwciała wymaga interakcji między limfocytami B i limfocytami T pomocniczymi folikularnymi (Tfh). Badania przeprowadzone w ciągu ostatniej dekady podkreśliły istotną rolę zarówno limfocytów B, jak i Tfh w patogenezie chorób IgE‑zależnych. Obecnie choroby te są jednymi z najczęściej występujących, a ich skuteczne leczenie stanowi poważne wyzwanie dla lekarzy. Miliony ludzi na całym świecie cierpią na astmę, alergie i inne choroby związane z nadprodukcją IgE, co stanowi ogromny problem medyczny, społeczny i finansowy.
Obecnie standardowa terapia przewlekłych chorób IgE‑zależnych (leki przeciwhistaminowe, kortykosteroidy i inne) często nie jest skuteczna, dlatego też należy kontynuować poszukiwania nowych terapii. Nadzieją jest immunoterapia z wykorzystaniem przeciwciał monoklonalnych, w tym przeciwciał bispecyficznych (bsAbs) i komórek efektorowych wyposażonych w chimeryczny receptor antygenowy (CAR). Adoptywna terapia komórkowa z CAR i bsAbs była skutecznie stosowana w leczeniu różnych nowotworów hematologicznych, a obecnie znajduje się na wstępnym etapie badań klinicznych w chorobach zapalnych i autoimmunologicznych.
Dlatego opracowanie leku zdolnego do neutralizacji IgE i zapobiegania jego produkcji stanowi przełom w leczeniu chorób IgE‑zależnych. Niniejszym stawiamy hipotezę, że opracowanie komórek efektorowych CAR zdolnych do eliminacji komórek produkujących IgE i indukowalnie wydzielających bsAbs ukierunkowanych na komórki Tfh, zdolnych do zapobiegania produkcji IgE, stanowi przełom w leczeniu zaburzeń związanych z IgE, w tym ciężkiej astmy, a także szpiczaka mnogiego IgE (IgE MM) i ściśle z nim związanej amyloidozy.