Projekti / Programi
Regulacija T celičnih funkcij z alfa-tip 1-polariziranimi (alfaDC1) in standardnimi dendritičnimi celicami (sDC)
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.01.00 |
Medicina |
Mikrobiologija in imunologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B001 |
Biomedicinske vede |
Splošne biomedicinske vede |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.05 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Druge medicinske vede |
dendritične celice, limfociti T, 'homing', tumor, protitumorska cepiva
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
25494 |
dr. Nataša Obermajer |
Biotehnologija |
Vodja |
2010 - 2012 |
196 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.682 |
Povzetek
Predlagamo, da bomo analizirali mehanizem različne sposobnosti ?DC1 in sDC, da inducirajo izražanje in aktivacijo posameznih homing receptorjev v tumor-specifičnih T celicah, kot četrti signal povezan z dendritičnimi celicami (DC), bistven za učinkovitost dendritičnih celic kot protitumorskih cepiv. Testirali bomo hipotezo, da imajo DC, ki zorijo v različnih okoljih poleg različne sposobnosti, da inducirajo Th1-tip napram Th2-tipu imunskega odziva (‘signal 3’), tudi sposobnost različne regulacije izražanja kemokinskih in integrinskih receptorjev v tumor-specifičnih T celicah (‘signal 4’), bistven za učinkovitost dendritičnih celic kot protitumorskih cepiv.
DC se vedno bolj uporabljajo kot cepiva v eksperimentalnem zdravljenju za rakave bolnike. Številne lastnosti DC, vključno z njihovim statusom zrelosti, sposobnostjo migracije in produkcije citokinov, so se izkazale pomembne za sposobnost dendritičnih celic kot protitumorskih cepiv, da inducirajo visoko število Th1-tipa CD4+ limfocitov T in CD8+ citotoksičnih limfocitov (CTL). Učinkovita indukcija protitumorskih CTL odzivov zahteva zrele DC, ki izražajo visoko raven kostimulatornih molekul in ki migrirajo pri odzivu na CCR7 ligand, ki nastaja v bezgavkah. Poleg tega visoka raven izločanja interlevkina-12p70 (IL-12p70) drastično poveča sposobnost DC, da inducirajo tumor-specifične Th1 celice in CTL ter promovirajo zavrnitev tumorja v terapevtskih mišjih modelih. Status zrelosti DC, ki se klinično uporabljajo kot “zlati standard” (sDC),, inverzno korelira s produkcijo IL-12p70. Z namenom povečanja sposobnosti DC, da bi le-te inducirale učinkovit protitumorski odziv, so bili razviti novi postopki gojenja DC, ki združujejo v posameznih DC lastnosti pomembne za njihovo učinkovitost kot nosilcev protitumorskih cepiv: (a) popolnoma zrel status; (b) visoka migracijska odzivnost na kemokine, ki nastajajo v bezgavkah (CCR7 ligandi); in (c) sposobnost produkcije visokih ravni IL-12p70.
Migracija levkocitov je večstopenjski proces, ki ga posredujejo številne celične molekulske interakcije. Nadvse priznana pri tem procesu migracije je potreba po adhezijskih molekulah. V limfocitih T naj bi kemokini služili aktivaciji T celičnih integrinov in jim omogočili posredovanje tesne vezave na adhezijske molekule žil, kot so VCAM-1 in ICAM-1. Tovrstna regulacija je odvisna od sposobnosti kemokinov, da inducirajo spremembo afinitete b2 in b1 integrinskih adhezijskih molekul, izraženih na limfocitih in olajša vezavo limfocitov na endotelijske celice in imobilizirane ligande. Kemokinski receptorji na limfocitih T torej služijo izvršitvi funkcij integrinov.
Med zorenjem se v DC vtisnejo različni kemokinski profili in se ohranijo v zrelih DC tudi po njihovi odstranitvi iz različnih vnetnih okolij. Tip-1 polarizirane DC (aDC1) imajo selektivno povečano sposobnost indukcije funkcionalnih Th1 celic in CTL (Teff), v primerjavi s sedanjim ‘standardom’ klinično uporabljanih DC (sDC).
Preliminarni rezultati kažejo, da ?DC1 in sDC inducirajo različne sete kemokinskih receptorjev (CKR) na limfocitih T, pri čemer so ?DC1 nadrejene pri indukciji CXCR3 in CCR5, citokinov, ki so udeleženi pri vstopu melanoma-specifičnih T celic v tumor. Obstaja povezava med izražanjem CCR 5 in funkcijo LFA-1 in IL-12 naj bi zlasti povečal CCR5 posredovano aktivacijo LFA-1. Poleg tega ?DC1 in sDC inducirajo različne sete adhezijskih molekul na limfocitih T, pri čemer so ?DC1 nadrejene pri indukciji kožnega limfocitnega antigena (CLA), limfocitni kožni homing receptor, medtem ko sDC v večji meri inducirajo ?4ß7, črevesni ‘homing’ receptor. Izražanje nekaterih drugih adhezijskih molekul pa ni značilno spremenjena. Dodatek IL-12 DC-T celičnim kulturam poveča izražanje CLA in zmanjša izražanje ?4ß7. Razlike v izražanju teh ‘homing’ receptorjev na limfocitih T bi se lahko izkazale za funkcionalno pomembne za učinkovitost ?DC1 napram sDC kot cepivom pri različnih vrstah tumorjev.
Pomen za razvoj znanosti
Kljub uvedbi sodobnih bioloških zdravil v zdravljenje rakavih bolezni in imunodisfunkcionalnih
patoloških stanj, raziskovalci v sodobnih laboratorijih še vedno poskušajo razvijati
visokospecifične, biološke, na celični imunologiji osnovane metode, ki bi omogočile imunskemu
sistemu večjo učinkovitost in razpoznacvo skritih oziroma maskiranih antigenskih determinant.
Ena od poglavitnih vej v tem razvoju je iskanje metod za dosego priprave visoko funkcionalnih
dendritičnih celic, ki bi inducirale močan Th1 imunski odziv v in vivo in ex vivo pogojih, ob
sočasni preprečitvi supresorskega dela tumor-induciranega imunskega sistema, ki zavira
razpoznavo, prezentacijo in odstranitev nastalih rakavih celic. Ker je razvoj teh
eksperimentalnih alternativnih zdravljenj tudi v svetu velika novost, saj so bili prvi rezultati na
področju razvoja protirakavih cepiv z uporabo DC objavljeni komaj pred nekaj leti, menimo, da
je sprejetje naše raziskovalne skupine in njenih rezultatov med najbolj propulzivne laboratorije
v razvitme svetu, velika priložnost in čast. Tako smo se povezali z skupino prof. dr. Pawela
Kalinskega na Cancer Hilman Centru Pittsburške Univerze v ZDA, na osnovi rezultatov v letu
2010 pa je bila ena od raziskovalk (Nataša Obermajer) povabljena kot predavateljica na dve
prestižni mednarodni konferenci (AACR letni sestanek, Orlando in AAI letni sestanek, San
Francisco).
Pomen za razvoj Slovenije
Širše področje eksperimentalne farmacije in medicine je v Republiki Sloveniji dobro razvito, del
tehnološkega razvoja pa smo v zadnjih desetih letih uspeli prenesti tudi v aplikacijo, predvsem
pri nekaterih alternativnih metodah zdravljenja in v razvoju sodobnih zdravil. Kljub nekaterim
ekonomskim barieram sledi trentno zdravljenje rakavih obolenj sprejetim EU smernicam, ki so
vodilo sodobne doktrinarne prakse. Seveda se zavedamo dolgotrajnosti prenosa znanj in
tehnologije v medicini in farmaciji, kljub temu pa smo na osnovi trenutnih spodbudnih
rezultatov, dobljenih v letu 2010, pripraviili patentno prijavo maturacije in aktivacije
dendritičnih celic v povezavi z razvojem potencialnih cepiv na osnovi DC. Prav tradicija v
raziskavah in razvoju medicinskih tehnologij in dobra dostopnost do realnih vzorcev pomeni
prednost pri raziskovanju in kasnejšemu uvajanju novih tehnologij v Republiki Sloveniji, EU in
širše. V kolikor bodo rezultati po koncu projketa še tako spodbudni, bomo razmislili o
ustanovitivi SME oziroma “start up” enote, ki bi omogočila hitrejši prenos tehnologije iz
eksperimentalne faze razvoja v uporabno nadgradnjo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
