Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Medcelični prenos signalnega kompleksa z izvenceličnimi vezikli, ki se sproščajo iz celic, ki nosijo z WM-povezano mutacijo v MyD88

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
3.01.00  Medicina  Mikrobiologija in imunologija   

Koda Veda Področje
B500  Biomedicinske vede  Imunologija, serologija, transplantacija 

Koda Veda Področje
3.01  Medicinske in zdravstvene vede  Temeljna medicina 
Ključne besede
zunajcelični vezikli, MyD88, kronično vnetje, rak
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (15)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  38163  dr. Jana Aupič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2018 - 2020  67 
2.  14360  dr. Mojca Benčina  Biotehnologija  Raziskovalec  2017 - 2020  393 
3.  18675  Robert Bremšak    Tehnični sodelavec  2017  11 
4.  53354  Petra Dekleva    Tehnični sodelavec  2019 - 2020 
5.  17915  dr. Helena Gradišar  Biotehnologija  Raziskovalec  2020  131 
6.  38164  Van Thai Ha  Farmacija  Raziskovalec  2018 - 2020  12 
7.  10412  dr. Simon Horvat  Biotehnika  Raziskovalec  2017  567 
8.  28881  dr. Karolina Ivičak Kocjan  Biotehnologija  Raziskovalec  2017 - 2020  54 
9.  06628  dr. Roman Jerala  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2017 - 2020  1.202 
10.  34069  dr. Duško Lainšček  Biotehnologija  Raziskovalec  2017 - 2018  153 
11.  34252  Tina Lebar  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2017  68 
12.  53665  Špela Malenšek  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2020  19 
13.  21426  dr. Mateja Manček Keber  Farmacija  Vodja  2017 - 2020  159 
14.  53734  Peter Pečan  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020  17 
15.  53355  dr. Erik Rihtar  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2020  10 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.237 
2.  2992  EN-FIST CENTER ODLIČNOSTI  Ljubljana  3664830  2.910 
Povzetek
Povzetek Prirojen imunski sistem ščiti pred patogenimi organizmi in endogeno škodo. Vendar je to dvorezen meč, kajti neustrezen vnetni odgovor lahko vodi do bolezni, tudi raka. Tollu-podobni receptorji, receptor za interlevkin-1 in inflamasomski receptorji so ključnega pomena v naravni imunosti. Več adapterskih molekul je vključenih v prenos signala, vendar je citosolni MyD88 najpomembnejši. Po aktivaciji TLR in IL-1R se MyD88 prenese na membrano in veže na njune domene TIR ter tvori velike komplekse midosome z IRAK4 in IRAK2, kar vodi v aktivacijo vnetnih signalnih poti. Mutacija znotraj domene TIR MyD88 (L265P), ki so jo opazili pri več kot 90% pacientov z Waldenström macroglobulinemijo (WM) in drugih B celičnih limfomih, lahko vodi v spontano tvorbo midosoma in posledično aktivacijo vnetnih poti, kar predstavlja preživetveni v celicah WM. Vnetno okolje je ključno za vzpostavitev in preživetje raka, saj inhibitorji MyD88 poti ubijejo rakaste celice. V tem projektu predlagamo obstoj novega, še nikoli prej poročanega mehanizma medcelične komunikacije prek prenosa midosomskega kompleksa iz rakastih celic preko zunajceličnih veziklov (ang. extracellular vesicles - EVs). EV so submikronski z membrano obdani vezikli, ki lahko prenašajo citosolne komponente. Nedavne študije so poudarile vlogo prenosa miRNA z EV pri vzpostavitvi mikro okolja raka, vendar pa bi lahko tudi prenos proteinov vplival na fenotip tarčnih celic. Glavni cilji projekta: 1. Detektirati mutanto MyD88L265P in druge komponente midosoma (IRAK4, IRAK2) v EV, izoliranih iz celic, ki izražajo MyD88L265P in iz B celičnih limfomov. 2. Po prenosu z EV pokazati aktivacijo MyD88L265P v različnih tarčnih celicah in primerjati aktivacijo v MyD88wt in MyD88 okvarjenih celicah. Testirali bomo tudi inhibicijo signaliziranja MyD88 z zdravilom ibrutinib (ki je bil pred kratkim potrjen za zdravljenje WM) in z MyD88 inhibitornimi peptidi. 3. Raziskati mehanizem prenosa EV in prevzemanja njihove vsebine ter detektirati kolokalizacijo MyD88L265P po prenosu z EV z MyD88wt v tarčnih celicah s konfokalno fluorescentno mikroskopijo. 4. Raziskati učinke na tarčne celice ter vpliv EV na mikro okolje tumorja. 5. Raziskati učinke in onkogeni potencial EV z MyD88L265P v živalskem modelu z injiciranjem EV v kostni mozeg. 6. Pokazati prisotnost MyD88L265P v EV, izoliranih iz kostnega mozga in krvi pacientov z WM, in pokazati potencial teh EV, da sprožijo signalizacijo v tarčnih celicah. Preliminarni rezultati potrjujejo, da se MyD88 res sprošča v EV in, kar je najpomembneje, da lahko EV, ki prenašajo midosomski kompleks, aktivirajo od TLR neodvisno signalizacijo v tarčnih celicah. Fiziološki pomen teh rezultatov bomo testirali na živalskem modelu. Dodatno bomo testirali, ali so komponente midosoma prisotne tudi v EV, izoliranih iz aspiratov kostnega mozga pacientov z WM, ter če so ti EV sposobni aktivacije netransformiranih celic. Na tem segmentu bomo sodelovali z vodilnim raziskovalcem in zdravnikom za WM prof. Stevenom Treonom iz Dana Farber Cancer Institute in Harvard Medical School, ki ima eno največjih zbirk kliničnih vzorcev pacientov z WM na svetu. Rezultati projekta omogočajo uvedbo nove pomembne paradigme o komunikaciji celic in imunologiji raka z možnostjo novih terapevtskih pristopov.
Pomen za razvoj znanosti
Kljub temu da mehanizmi, s katerimi vnetje pospešuje neoplastične transformacije niso povsem jasni, se zdi, da je razvoj tumorjev povezan s kroničnim vnetjem. Kronično vnetje vzpostavlja mikrookolje, ki vpliva na nastanek tumorjev in rast. Zakaj pride do razvoja vnetja, kako se razširja po tkivu in telesu, so vprašanja, ki večinoma še niso razjasnjena. Kot vemo, pa je poznavanje molekularnih mehanizmov ključno za razvoj bolj učinkovitih terapij in diagnostike. Vloga MyD88 v kroničnem vnetju je jasna. Njegov prenos z EV je nov in kot tak ima močan potencial, ki pa ni samo omejen na DLBCL, WM in sam MyD88, ker je povsem verjetno, da se na ta način lahko prenašajo tudi drugi signalni kompleksi in sprožijo aktivacijo v tarčnih celicah. Metode, ki jih bomo uporabili so znane, vendar pa npr. injiciranje EV v kostni mozeg še ni bilo opisano v literaturi, torej s tem projektom razširjamo uporabo metod za analizo EV. V literaturi tudi ni opisov priprav EV za TEM, kjer bi detektirali proteine znotraj veziklov in ne samo na površini, kar bo tudi prispevek na področju EV. Uvajanje novih metod in tematika sama imata potencial, da ju objavimo v odličnih revijah, kar bo doprineslo k razvoju znanosti v Sloveniji in širše. Z inovativnim pristopom in novimi idejami bomo razširili spekter znanj (raziskovalcev, mladih raziskovalcev, diplomantov), kar bomo nato preko tečajev, konferenc prenesli na širšo populacijo strokovnjakov.
Pomen za razvoj Slovenije
Petletno preživetje bolnikov z B celični limfomom se je v zadnjem desetletju povečalo zaradi uvedbe novih terapevtskih pristopov. Kljubtemu je preživetje še vedno nizko in novi terapevtski pristopi, ki lahko izvirajo samo iz boljšega razumevanja razvoja raka, še vedno potrebni. Določitev presenetljive vloge MyD88 pri aktivaciji signalizacije preko NFkB in kot signala za preživetje raka pred petimi leti je močno prispevalo k nedavni odobritvi ibrutiniba za terapijo WM. Ta projekt bo raziskal povsem nov mehanizem celične komunikacije s prenosom posrednikov signalizacije. Kot tak ima velik potencial, ki ni omejen le na DLBCL, WM in MyD88, saj je verjetno, da se lahko prenesejo tudi drugi signalni kompleksi in aktivirajo tarčne celice na podoben način. Poleg tega, da to temeljno odkritje, ki bo verjetno imelo pomemben vpliv za razumevanje osnovnih fizioloških procesov, ima lahko tudi močan translacijski potencial. Opisanih je že več mehanizmov, ki lahko motijo sproščanje ali prevzem EV (npr. ciljanje sfingomielinaze, tetraspaninov ali endocitoze), zato je verjetno, da bi se terapevtska učinkovitost takšnih molekul raziskovala na različnih vrstah raka. EV so tudi že uporabili kot prognostične markerje za napredovanje raka in prisotnost myddosoma v EV v različnih telesnih tekočinah se lahko izkaže kot diagnostično pomembna informacija, ki bi jo lahko uporabili za izbiro najustreznejšega zdravljenja. Medtem ko bomo v tem projektu uporabljali EV, izolirane iz biopsij kostnega mozga bolnikov z WM in drugih vrst limfomov, je verjetno, da so prisotni tudi v krvi. Izolacija iz krvi je veliko lažja in EV bi lahko postali dostopnejši markerji bolezni. Ta projekt vključuje tako temeljni napredek v znanosti kot tudi prenos rezultatov na zdravje ljudi za eno najbolj uničujočih bolezni. Projekt ima močne interdisciplinarne komponente in močne povezave med molekularno in celično imunologijo ter zdravniki. Povezava z najboljšimi svetovnimi zdravniki, ki so sodelovali tudi pri testiranju in registraciji zdravila ibrutinib za terapijo WM, bo zagotovil odlične klinično pomembne povratne informacije in možnost za uvajanje novih terapevtskih pristopov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno