Narodowe Centrum Nauki
Hipoteza: Coraz więcej danych wskazuje, że zaburzenie równowagi redoks selektywnie niszczy komórki nowotworowe, a niektóre enzymy antyoksydacyjne są ważnymi celami terapeutycznymi. Tioredoksyny (TXN), oraz należące do tej samej rodziny białek peroksyredoksyny (PRDX), są enzymami antyoksydacyjnymi, zapewniającymi utrzymanie równowagi redoks. Nasze badania wstępne wykazały znacznie podwyższony poziom reaktywnych form tlenu w komórkach ostrej białaczki limfoblastycznej B komórkowej (B-ALL). Ponadto, zarówno w liniach komórkowych B-ALL, jak i w limfoblastach pacjentów, zaobserwowaliśmy podwyższony poziom ekspresji enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN. Poziom ekspresji tych enzymów wzrastał u pacjentów na etapie wznowy. Co więcej, w liniach B-ALL zaobserwowaliśmy, że PRDX1 wspomaga proliferację komórek białaczkowych. Przypuszczamy, że enzymy z rodziny TXN są jednym z czynników poprawiających przeżycie komórek białaczkowych w warunkach stresu oksydacyjnego i mogą być nowymi celami terapeutycznymi.
Cel badań: W niniejszym projekcie zbadamy skuteczność nowej, pro-oksydacyjnej strategii w leczeniu B-ALL. Najważniejszym celem projektu jest walidacja PRDX1 i innych enzymów z rodziny TXN jako potencjalnych, nowych celów terapeutycznych w B-ALL. Planujemy również zbadać, w jaki sposób PRDX1 wspomaga proliferację i przeżycie komórek B-ALL. Ponadto, chcielibyśmy ocenić, czy inhibitory enzymów z rodziny TXN uwrażliwiają komórki B-ALL na chemioterapeutyki stosowane w leczeniu B-ALL.
Metoda badawcza: Aby osiągnąć powyższe cele, planujemy zastosować kilka modeli badawczych: linie komórkowe B-ALL (NAM-6 i SEMK2), materiał kliniczny pobrany od pacjentów B-ALL (limfoblasty izolowane ze szpiku, surowicę), oraz mysi model in vivo. Realizowane będą 3 zadania badawcze:
Zadanie 1. Walidacja PRDX1 oraz innych enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN jako celów terapeutycznych w B-ALL w modelach linii komórkowych.
1A. Zbadanie efektów zahamowania ekspresji PRDX1 na przeżycie i proliferację komórek B-ALL.
1B. Zbadanie czy zahamowanie proliferacji komórek białaczkowych wynikające z zablokowania ekspresji PRDX1 zależy od cystein.
1C. Zbadanie odpowiedzi transkrypcyjnej komórek białaczkowych na zahamowanie ekspresji PRDX1 za pomocą wysokoprzepustowych metod genetycznych.
1D. Badanie skuteczności terapii łączących inhibitory enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN z chemioterapeutykami stosowanymi w leczeniu B-ALL.
Zadanie 2. Zbadanie biomarkerów stresu oksydacyjnego oraz ekspresji enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN w materiale pobranym od pacjentów z B-ALL.
2 A. Zgromadzenie materiału od pacjentów i bazy klinicznej dorosłych i dzieci z rozpoznanym B-ALL
2 B. Ocena biomarkerów stresu oksydacyjnego w surowicy pobranej od pacjentów B-ALL
2 C. Ocena poziomu ekspresji enzymów z rodziny TXN u pacjentów B-ALL
2 D. Analiza statystyczna parametrów redoks w odniesieniu do danych klinicznych
Zadanie 3. Zbadanie skutków zablokowania enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN in vivo w mysim modelu ludzkiej białaczki.
Wpływ rezultatów: B-ALL jest najczęstszym nowotworem pediatrycznym. W leczeniu B-ALL stosuje się prawie wyłącznie klasyczną chemioterapię. Większość chorych dobrze odpowiada na leczenie indukujące remisję, jednak u około 20% pacjentów dochodzi do wznowy, często opornej na leczenie. Lepsze poznanie biologii B-ALL oraz mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za proliferację i przeżycie limfoblastów, w szczególności roli enzymów antyoksydacyjnych z rodziny TXN, przyczyni się do poprawy skuteczności istniejących metod leczenia i może wskazać nowe cele w terapii B-ALL.
PRDX1, jako enzym metabolizujący nadtlenki, pełni ważne funkcje sygnalizacyjne. Dodatkowo, w warunkach stresu oksydacyjnego, PRDX1 może pełnić funkcję białka opiekuńczego. Nie wszystkie funkcje PRDX1 zależą od aktywności związanej z usuwaniem nadtlenków. Jak dotąd nie jest jasne, czy anty-apoptotyczna funkcja PRDX1 zależy od cystein i aktywności związanej z metabolizmem nadtlenków. W niniejszym projekcie spróbujemy odpowiedzieć na to pytanie. Lepsze poznanie działania anty-apoptotycznego PRDX1 przyczyni się do powstania nowych, bardziej selektywnych inhibitorów tego enzymu.
W ciągu ostatnich lat zaobserwowano trudny do wytłumaczenia wzrost zachorowań na nowotwory wywodzące się z układu krwiotwórczego. Obecnie najczęściej diagnozowanym rodzajem białaczki jest przewlekła białaczka limfocytowa (PBL) – rozrost nowotworowy wywodzący się z limfocytów B. Przebieg przewlekłej białaczki limfocytowej wykazuje znaczne różnice – u części pacjentów nowotwór rozwija się powoli i nie wymaga leczenia, u innych choroba szybko postępuje, rozwija się lekooporność, a choroba wymaga leczenia wielolekowymi schematami. Z uwagi na zaawansowany wiek chorych (w Polsce mediana wieku w chwili rozpoznania wynosi 72 lata), niezmiernie istotne jest opracowanie bezpiecznych schematów terapeutycznych o jak najmniejszych działaniach niepożądanych. W środowisku hematologów w ciągu ostatnich lat wielokrotnie podejmowany był postulat stworzenia terapii wolnej od chemioterapii. Wielu lekarzy skłania się ku zastosowaniu terapii celowanej w skojarzeniu ze specyficznymi inhibitorami szlaków przekazywania sygnału. Opracowanie takich terapii powinno być poprzedzone wnikliwymi badaniami na poziomie biologii komórki.
Jednym z przykładów terapii celowanej są szeroko stosowane przeciwciała monoklonalne anty-CD20. Przeciwciała te wiążąc się z obecnym na komórkach nowotworowych antygen CD20 uruchamiają szereg mechanizmów angażujących komórki układu odpornościowego i prowadzących do eliminacji nowotworu. Związanie się przeciwciała z cząsteczką CD20 powoduje bezpośrednie uśmiercenie komórki nowotworowej na drodze uruchomienia kaskady białek tzw. układu dopełniacza oraz programowanej śmierci komórek. Terapia przeciwciałami anty-CD20 angażuje również mechanizmy nieswoistej odpowiedzi immunologicznej takie jak cytotoksyczne działanie komórek NK oraz fagocytozę, czyli pochłanianie i trawienie komórek nowotworowych przez makrofagi.
Przeciwciała anty-CD20 charakteryzują się dobrą tolerancją oraz niewielkimi działaniami niepożądanymi i z powodzeniem stosowane są w schematach wielolekowych, jednak stosowane w monoterapii rzadko dają całkowite wyleczenia. Dlatego od lat podejmowane są próby zwiększenia skuteczności przeciwciał anty-CD20 poprzez skojarzenie ich z nowymi lekami stosowanymi w onkologii. Wyniki naszych eksperymentów opublikowanych w międzynarodowych czasopismach naukowych wskazują, że zastosowanie pewnych nowych związków stosowanych lub będących w fazie badań klinicznych w hematoonkologii prowadzi do uwrażliwienia komórek nowotworowych ustalonych linii komórkowych na działanie przeciwciał anty-CD20. Dzięki współpracy z Instytutem Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie nasze obserwacje potwierdziliśmy w próbkach pozyskanych od pacjentów z PBL.
Następnym etapem naszych badań powinno być zatem zweryfikowanie tych obserwacji w modelu zwierzęcym. Taki też jest cel niniejszego projektu. Planujemy w nim stworzyć modele mysie pozwalające nam kompleksowo ocenić potencjał terapeutyczny proponowanych przez nas kombinacji. Modele mysie, choć daleko im do idealnego odwzorowania rzeczywistości pozwolą nam na zidentyfikowanie korzystnych i niekorzystnych interakcji pomiędzy przetestowanymi przez nas w układzie in vitro lekami. Ponadto projekt zakłada stworzenie specjalistycznej platformy pozwalającej na ocenę parametrów istotnych dla terapii przeciwciałami anty-CD20.
Połączenie informacji uzyskanych w badaniach in vitro oraz badań w modelu mysim pozwoli nam uzyskać pełniejszy obraz efektywności proponowanych przez nas kombinacji. Otrzymane przez nas wyniki mogą być zatem przesłanką do podjęcia badań klinicznych najbardziej obiecujących kombinacji.
Wczesne etapy nowotworzenia, jak również progresja nowotworu i przerzutowanie są silnie powiązane z reakcją zapalną. Po utworzeniu guza, komórki nowotworowe przyczyniają się do rozwoju przewlekłego zapalenia, stymulując naciek prozaplanych komórek układu odpornościowego. Naciekające guz komórki immunologiczne stymulują angiogenezę, zwiększają przepuszczalność naczyń krwionośnych, jak również wzmagają proliferację komórek nowotworu i kolonizację odległych organów. Formowanie nowych naczyń krwionośnych ma kluczowe znaczenie dla rozwoju nowotworu, a proces ten jest silnieregulowany przez stan zapalny rozwijający się w mikrośrodowisku nowotworu.
Interakcja pomiędzy ligandem CD200 i jego receptorem CD200R, reguluje odpowiedź immunologiczną i reakcję zapalną w przebiegu infekcji, chorób autoimmunizacyjnych i nowotworowych. Dokładny mechanizm działania ścieżki sygnałowej zależnej od CD200R nie jest w pełni poznany. Niedawno pokazaliśmy, że ścieżka sygnałowa CD200R reguluje arteriogenezę (proces powiększania istniejących tętnic), przywracanie normalnego przepływu krwi oraz zwiększania światła naczyń krwionośnych. Co więcej, w badaniach wstępnych, udało się nam pokazać, że CD200R reguluje proces angiogenezy w mysim modelu nowotworowym. Myszy pozbawione CD200 charakteryzowały się bardziej intensywnym ukrwieniem implantów matrigelowych zawierających komórki czerniaka, jak również zwiększony rozmiar nowoutworzonych naczyń krwionośnych. Co istotne, parametry naczyniowe korelowały ze zwiększoną frakcją prozapalnych, niezróżnicowanych makrofagówi subpopulacji proangiogennych limfocytów T. Stawiamy hipotezę, że ścieżka sygnałowa CD200R hamuje angiogenezę nowotworową.
Zbadamy wpływ modulacji CD200R na rozwój naczyń krwionośnych w implantach matrigelu z komórkami mysiego czerniaka B78. Model ten posiada wiele zalet: pozwala na bardzo powtarzalne badanie angiogenezy w stosunkowo małych guzach. Ponadto, umożliwia modyfikowanie mikrośrodowiska guza (np. użycie: inhibitorów, czynników wzrostu, transferu komórek). Do badań wykorzystamy myszy z wyłączoną ścieżką CD200R (Cd200-/-) i myszy typu dzikiego. Będziemy też badać wpływ zwiększenia stymulacji CD200R (przeciwciałem agonistycznym) i blokady CD200R (rozpuszczalnym receptorem CD200R-Fc). Zastosowanie cytometrii przepływowej, analizy histologicznej, a także deplecji i transferu adoptywnego wybranych komórek immunologicznych iv vivo, umożliwi nam zidentyfikowanie populacji odpowiedzialnych za regulację angiogenezy nowotworowej, zależnej od CD200R. Ponadto, zbadamy profil wydzielanych czynników zapalnych, regulowanych przez CD200R. Komórki immunologiczne
eksprymujące CD200R i posiadające proangiogenne właściwości zostaną wyizolowane i zbadane pod kątem wydzielania czynników prozapalnych. Zostanie również przeprowadzona analiza ekspresji genów regulowanych przez CD200R. Wyniki tych badań będziemy weryfikować w modelu tworzenia kapilar przez zarodkowe komórki śródbłonka (in vitro), jak i w implantach matrigelowych z komórkami nowotworowymi (in vivo).
Obecnie, wiedza o oddziaływaniu komórek immunologicznych na rozwijający się nowotwór wykorzystywana jest w immunoterapii chorób nowotworowych. Modulacja aktywności poszczególnych populacji komórek immunologicznych prowadzi do wyraźnej poprawy wyleczalności. Jednak wciąż duża część tych skomplikowanych interakcji pozostaje niewyjaśniona. Poznanie mechanizmów, za pomocą których CD200R reguluje stan zapalny i angiogenezę w mikrośrodowisku guza, może mieć duże znaczenie dla zrozumienia przebiegu powstawania i progresji nowotworów. Może również przyczynić się do zwiększenia efektywności immunoterapii w chorobach nowotworowych.
Przewlekła białaczka szpikowa (PBSz) jest modelowym nowotworem badanym od wielu lat, jednak zmiany genetyczne odpowiedzialne za progresję choroby są słabo poznane. Podstawowym celem projektu jest wykrycie aberracji w genomie i epigenomie PBSz odpowiedzialnych za niekorzystny przebieg choroby, czyli oporność na terapię celowaną i/lub progresję do fazy ostrej, przy zastosowaniu technik wysokoprzepustowych. Następnym celem jest zbadanie potencjalnej roli biologicznej odkrytych aberracji i próba eksperymentalnego blokowania w modelach in vitro.
W proponowanym projekcie poszukiwanie nowych aberracji genetycznych i epigenetycznych w PBSz zostanie wykonane z użyciem technologii wzbogacania bibliotek DNA w określone sekwencje (eksomowe oraz wyspy CpG) a następnie sekwencjonowania wysokoprzepustowego. W następnym etapie na modelach PBSz in vitro zostanie zbadana rola biologiczna wybranych aberracji w progresji choroby i lekooporności (m.in. poprzez wyciszanie genów, kierunkową mutagenezę) oraz próba eksperymentalnego zablokowania wykrytych celów przy zastosowaniu modelowania komputerowego i syntezy aptamerów.
Pomimo coraz częstszego stosowania sekwencjonowania wysokoprzepustowego, wiele nowotworów pozostało wciąż słabo scharakteryzowanych, czego przykładem jest przewlekła białaczka szpikowa, zwłaszcza pod kątem zmian odpowiedzialnych za progresję choroby. Poznanie nowych zmian genetycznych i epigenetycznych w PBSz oraz zbadanie ich znaczenia biologicznego na modelach komórkowych może przyczynić się do lepszego zrozumienia patogenezy PBSz. i do opracowania nowych, lepszych terapii dla pacjentów, u których choroba ma niekorzystny przebieg, jak również takich terapii, które uderzając w nowotworowe komórki macierzyste dadzą szansę na całkowite wyleczenie.
Realizacja grantu HARMONIA umożliwiłaby nie tylko kontynuację ale znaczące rozszerzenie wieloletniej współpracy pomiędzy kierownikiem projektu (dr T. Stokłosa) a partnerem zagranicznym (dr hab. T. Skórski). Zespół wykonawców obejmujący naukowców (genetyków, biotechnologów i bioinformatyków) oraz klinicystów i nowoczesny warsztat do badań genetycznych (platforma NGS) dostępny od niedawna na WUM z jednej strony, a z drugiej strony możliwości badań translacyjnych na modelach in vitro włącznie z modelowanie komputerowym i syntezą nowych cząsteczek u partnera zagranicznego oraz jego ogromne doświadczenie i ekspertyza w badaniach nad molekularną patogenezą białaczek dają realną szansę na dokonanie ważnych odkryć. Grant HARMONIA dałby niepowtarzalną szansę na uzyskanie synergii pomiędzy badaniami prowadzonymi pi zez obu partnerów. Mogłoby to przyczynić się do lepszego zrozumienia patogenezy PBSz. i w przyszłości nadziei na lepszą terapię dla chorych. W długim terminie wyniki uzyskane w realizacji grantu mogłyby stanowić wstęp do dalszych badan translacyjnym. na modelach in vivo. Dodatkową korzyść stanowiły by krótkie staże naukowe w celu realizacji zadań badawczych przez młodych członków zespołu u partnera zagranicznego, które przyczyniłyby się do wymiany doświadczeń i metod badawczych.
Bliźnięta jednojajowe powstają na skutek podziałów jednej komórki jajowej zapłodnionej przez jeden plemnik. Stąd też, MZTs zwykło się traktować jako identyczne zarówno pod względem fizycznym, jak i genetycznym. Niemniej jednak, coraz większa liczba doniesień wyraźnie wskazuje na występowanie fenotypowych różnic pomiędzy MZTs, w tym różnic w statusie chory-zdrowy. Przy założeniu, że genomy i epigenomy bliźniąt jednojajowych są niemal identyczne, wskazanie różnic i powiązanie ich z cechą, która pojawiła się tylko u jednego z bliźniąt jest dużo łatwiejsze niż w przypadku innego rodzaju pokrewieństwa lub jego braku. Celem prezentowanego projektu jest identyfikacje genetycznych i/lub epigenetycznych zmian leżących u podłoża fenotypowych różnic obserwowanych pomiędzy bliźniętami jednojajowymi, w układzie gdzie jedno z bliźniąt w obrębie tej samej pary jest przewlekle chore, natomiast drugie jest zdrowe.
Endometrioza jest częstym, przewlekłym schorzeniem ginekologicznym przejawiającym się obecnością tkanki endomerialnej poza macicą, najczęściej w obrębie miednicy mniejszej. Chorobie towarzyszą przewlekłe dolegliwości bólowe i jest ona jedną z głównych przyczyn niepłodności, co sprawia, że stanowi ona istotny problem kliniczny i społeczny. Etiologia endometriozy jest niejasna, a mechanizmy zjawisk patologicznych z nią związanych są ciągle słabo poznane. Obecność ognisk endometriozy jest najprawdopodobniej przyczyną indukcji przewlekłych reakcji zapalnych manifestujących się gromadzeniem aktywowanych makrofagów i limfocytów oraz wydzielaniem dużych ilości rozmaitych prozapalnych cytokin. Endometriozie towarzyszą również zaburzenia o charakterze autoimmunologicznym i dlatego niektórzy uważają ją za chorobę autoimmunizacyjną. Sugeruje się, że endometrioza i związane z nią zjawiska immunopatogenetyczne mogą być spowodowane zaburzeniem dystrybucji i aktywacji układu limfocytów Treg i Th17. Komórki Treg pełnią funkcje supresorowe, odpowiadają za zjawisko auto-tolerancji i hamują reakcje zapalne i autoimmunizacyjne, natomiast komórki Th17 odpowiadają za pobudzanie reakcji odpornościowych, szczególnie reakcji zapalnych i reakcji o charakterze autoimmunizacyjnym. Z naszych wcześniejszych obserwacji wynika, że endometrioza związana jest ze wzrostem liczby komórek Treg w płynie otrzewnowym, co może mieć istotne znaczenie dla przebiegu zjawisk immunologicznych leżących u podłoża tej choroby. Mechanizm odpowiedzialny za to zjawisko pozostaje jednak nieznany. Nieznana jest również rola jaką w przebiegu endometriozy mogą pełnić komórki Th17. Stawiamy hipotezę, że zaburzenie dystrybucji komórek Treg i, prawdopodobnie Th17 jest związane z chemotaksją i różnicowaniem tych komórek pod wpływem bogatego w cytokiny środowiska płynu otrzewnowego. W związku z tym, celem naszego projektu jest zbadanie wpływu środowiska płynu otrzewnowego pacjentek z endometriozą na chemotaksję i różnicowanie komórek Treg i Th17 oraz ustalenie, czy istnieje korelacja między poziomem swoistych cytokin/chemokin w płynie otrzewnowym, a występowaniem, migracją i różnicowaniem tych komórek.
Badania będą prowadzone w ścisłej współpracy z I Kliniką Położnictwa i Ginekologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Materiałem użytym do badań będzie płyn otrzewnowy uzyskany w trakcie zabiegu laparoskopowego oraz krew obwodowa od około 30 pacjentek z endometriozą i zbliżonej liczby pacjentek zakwalifikowanych do grupy kontrolnej. W płynie otrzewnowym stężenie wybranych cytokin/chemokin zostanie oznaczone za pomocą testów ELISA. Subpopulacje komórek Treg i Th17 we krwi i w płynie otrzewnowym zostaną natomiast oznaczone metodą cytometrii przepływowej. Chemotaktyczna i stymulacyjna aktywność płynu otrzewnowego będzie oznaczana w testach in vitro z zastosowaniem izolowanych komórek Treg oraz populacji komórek CD4+ zawierającej komórki prekursorowe dla komórek Treg i Th17. Komórki te będą izolowane z kożuszków leukocytarnych przez sortowanie metodą immunomagnetyczną lub na cytometrze przepływowym (FACS Aria). Wyniki poszczególnych badań uzyskanych od pacjentek będą analizowane za pomocą modeli wielokrotnej regresji liniowej i regresji logistycznej.
Uważamy, że zaproponowane przez nas badania przyczynią się do pogłębienia wiedzy dotyczącej przyczyn i mechanizmów zaburzeń układu komórek Treg i Th17 w endometriozie. Wiedza o ta może być przydatna przy tworzeniu koncepcji nowych metod terapii tej częstej aczkolwiek ciągle zagadkowej choroby
Celem projektu jest zbadanie wpływu wybranych inhibitorów kinaz (takich jak Syk, Btk, Akt, PI3K, mTOR) na skuteczność przeciwnowotworową przeciwciał monoklonalnych związaną z mechanizmem cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC). Obecnie prowadzonych jest wiele badań klinicznych, w których inhibitory szlaku przekazywania sygnałów w komórce są testowane w połączeniu z przeciwciałami monoklonalnymi stosowanymi w terapii nowotworów. Wyniki przeprowadzanych przez nas wstępnych badań wskazują, że niektóre z testowanych inhibitorów kinaz biorących udział w przekazywaniu sygnału z receptora limfocytów B niemal całkowicie hamują funkcje cytotoksyczne komórek NK (będących głównymi komórkami efektorowymi w procesie ADCC), a tym samym znacznie osłabiają przeciwnowotworowe działanie przeciwciał monoklonalnych w mechanizmie ADCC. W ramach projektu zakres badań zostanie rozszerzony. Zostaną przeprowadzone eksperymenty, które pozwolą na zbadanie serii różnych inhibitorów wspomnianych wcześniej kinaz na aktywność komórek NK w procesie ADCC indukowanym przez wiele różnych przeciwciał monoklonalnych (takich jak trastuzumab, obinutuzumab, alemtuzumab, cetuksymab czy daratumumab).
W ramach projektu zostaną opracowane i zoptymalizowane metody badania mechanizmów cytotoksyczności komórek NK, przede wszystkim zdolność do zabijania komórek docelowych w mechanizmie cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał monoklonalnych stosowanych powszechnie w terapii nowotworów: przeciwciał anty-CD20 (rytuksymabu,ofatumumabu, obinutuzumabu), anty-HER2 (trastuzumabu), anty-EGFR (cetuksymabu) jak również stosowanego w badaniach klinicznych anty-CD38 (daratuumabu). W modelach badania ADCC, komórkami docelowymi będą komórki różnych ludzkich linii komórkowych, wykazujące ekspresję antygenów rozpoznawanych przez odpowiednie przeciwciała monoklonalne: chłoniaki z ekspresją antygenu CD20 (Raji, Daudi, DoHH2, Ly-4), linie raków sutka wykazujące ekspresję HER2/Neu (SKBR3, T47D, ZR75-30) oraz rak jajnika (SK-OV-3), wykazujące ekspresję EGFR: raki płuca (SW-900), rak jelita (HCT116, LoVo), rak prostaty (Du-145). Ponadto zostanie opracowana i zoptymalizowana metoda badania degranulacji komórek NK oraz wydzielania cytokin przy użyciu cytometrii przepływowej. Następnie, z wykorzystaniem ustalonych metod, zostaną przeprowadzone badania o charakterze przesiewowym, mające na celu zidentyfikowanie inhibitorów szlaku przekazywania sygnałów w komórce, które mogą wpływać na przeciwnowotworowe działanie komórek NK. Zahamowanie wybranych szlaków przekazywania sygnałów w komórkach NK zostanie potwierdzone metodą Western blotting. W ramach projektu planowane jest również wprowadzenie za pomocą transdukcji wirusowej do linii komórkowej wywodzącej się z komórek NK sekwencji kodującej receptor FcγRIIIa (CD16), który jest kluczowym receptorem biorącym udział w procesie ADCC. Wszystkie dostępne komercyjnie linie wywodzące się z komórek NK nie mają na powierzchni receptora FcγRIIIa. Stworzona przez nas linia posłuży jako model do badania ADCC.
Przeciwciała monoklonalne stosowane są powszechnie w leczeniu nowotworów. W onkologii zarejestrowanych jest obecnie 15 przeciwciał monoklonalnych. Ponadto wciąż są testowane nowe przeciwciała monoklonalne modyfikowane w taki sposób, aby jak najbardziej zwiększyć ich skuteczność działania przeciwnowotworowego. W świetle trwających badań klinicznych, łączących przeciwciała monoklonalne z wieloma inhibitorami kinaz niezwykle istotne jest zbadanie jak testowane związki chemiczne wpływają na mechanizmy działania stosowanych już w terapii przeciwciał monoklonalnych. Poznanie wzajemnych interakcji między testowanymi lekami pozwoli na wytypowanie tych kombinacji terapeutycznych, które powinny być przeciwwskazane, jak również takich, które powinny być stosowane w terapii łączonej. Przeprowadzone w ramach projektu badania przyczynią się także do lepszego poznania biologii komórek NK oraz bardziej szczegółowego ustalenia, jaką rolę poszczególne szlaki przekazywania sygnałów pełnią w aktywacji komórek NK.
Rak piersi jest najczęstszym nowotworem złośliwym u kobiet. Siedemdziesiąt procent raków piersi człowieka posiada receptor estrogenowy, który jest wyjątkowo atrakcyjnym celem terapii endokrynnych. Jednakże, znaczny odsetek raków piersi leczonych w ten sposób nabywa oporność na tę terapię, co wiąże się ze znacznym pogorszeniem rokowania. Dzieje się tak często w mechanizmie przełączenia zależności wzrostu nowotworu od zależnego do estrogenów w kierunku zależnego od szlaków aktywowanych przez czynniki wzrostowe, ich receptory (GFR) lub białka onkogenne przekazujące sygnał z GFR. Jednym z czynników odpowiedzialnych za to zjawisko wydają się być warunki stresu oksydacyjnego w komórkach nowotworowych. Jest to obiektem intensywnych badań.
Nasza grupa, koordynując pracę kilku ośrodków zagranicznych, ustaliła ostatnio, że jeden z naczelnych łańcuchów enzymów (zależnych od grup tiolowych) przeciwdziałających stresowi oksydacyjnemu ochrania receptor estrogenowy przed skutkami tego stresu. Stwierdzono też na materiale klinicznym od łącznie ponad 1200 pacjentek, że wzmożona ekspresja w guzie głównego enzymu tego łańcucha, peroksyredoksyny 1 (PRDX1), jest korzystnym czynnikiem prognostycznym.
Na podstawie naszych badań wstępnych oraz dostępnych wyników innych grup badawczych stworzyliśmy model systemowy, w którym łańcuch enzymatyczny PRDX1/2tioredoksyna(TXN), pełni istotną rolę w utrzymaniu typu wzrostu raka piersi zależnego od szlaku estrogen/ER. Hipoteza ta jest podstawą do wytyczenia trzech celów badawczych przeprowadzanych w warunkach in vitro w tym projekcie. Czwarty cel dotyczy badań w warunkach in vivo, uzupełniając całościowe podejście do badanego zjawiska.
Cztery główne cele stawiane przed obecnym projektem, to:
Cel 1: Zbadanie molekularnych mechanizmów supresji białka ER wywołanej poprzez defekt w działaniu łańcucha enzymów antyoksydacyjnych zależnych od grup tiolowych.
Cel 2: Zbadanie roli enzymów antyoksydacyjnych zależnych od grup tiolowych w przełączeniu przekazywania sygnału w raku piersi pomiędzy zależnym od hormonów a zależnym od onkogenów za pomocą technik –omicznych.
Cel 3: Ocena regulacji aktywności enzymatycznej PRDX1/2 w raku piersi.
Cel 4. Zbadanie wpływu zaburzenia funkcji PRDX1 na progresję nowotworu piersi w modelu ksenotransplantacji in vivo.