Projekti / Programi
Molekularne osnove endometrioze in raka endometrija-študije metaboloma
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.07.00 |
Medicina |
Metabolne in hormonske motnje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B000 |
Biomedicinske vede |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
metabolomika, biološki označevalci, metaboliti estrogenov, endometrioza, rak endometrija
Raziskovalci (15)
Organizacije (2)
Povzetek
Endometrioza je ena najpogostejših bolezni, pogostejša je celo od raka in diabetesa. Natančna incidenca ni znana, saj diagnosticiranje poteka invazivno, s kirurško diagnostiko. Ocenjujejo, da se pojavlja pri 10-15% žensk v rodni dobi in je v 20-40 % vzrok neplodnosti. Obstajajo tri različne oblike endometrioze, ki se razlikujejo po etiologiji in patogenezi: endometrioza jajčnika, peritonealna in globoko infiltrativna endometrioza. Etiologija endometrioze je kompleksna in vključuje genetske, imunološke, hormonske in faktorje okolja, ki vodijo v motnje v celičnih procesih in spremenjeno ravnovesje metabolitov. Čeprav so do sedaj proučevali že vrsto različnih bioloških označevalcev, zanesljive neinvazivne diagnostike še niso razvili. Rak endometrija je najpogostejši rak ženskega reproduktivnega trakta in 4. najpogostejši rak pri ženskah. Incidenca v Sloveniji (31/100 000 za leto 2009) je višja kot v zahodni Evropi in ZDA. Poznamo dve obliki: od estrogenov odvisen tip 1 in od estrogenov neodvisen tip 2, s slabo prognozo. Estrogeni so promotorji karcinogeneze, saj stimulirajo proliferacijo, preko nastanka kinonov in reaktivnih kisikovih spojin pa delujejo tudi kot iniciatorji. V nekaterih ekstrahepatičnih tkivih se z encimi 1. faze metabolizma pretvarjajo v oksidativne metabolite, katehol estrogene. Le-ti se oksidirajo v semikinone in kinone, ki se vežejo na DNA in jo poškodujejo; vzporedno nastajajo reaktivne kisikove spojine, ki poškodujejo DNA in proteine. Te reakcije lahko preprečijo konjugacije kateholov z encimi 2. faze metabolizma. Pri raku dojk so potrdili, da estrogeni delujejo kot iniciatorji in promotorji karcinogeneze, vloga estrogenov pri raku endometrija pa še ni dobro raziskana. V okviru projekta bomo preverili hipotezo, da bi metaboliti lahko predstavljali potencialne biološke označevalce endometrioze in raka endometrija. Cilji: 1) Proučiti del metaboloma plazme bolnic z endometriozo jajčnika v primerjavi s kontrolno skupino zdravih žensk in skupino bolnic z benignimi cistami jajčnika. Želimo identificirati nove metabolite, potencialne biološke označevalce endometrioze jajčnika, uporabne v diagnostične namene. 2) Proučiti koncentracije metabolitov estrogenov v tkivu, plazmi in urinu bolnic z rakom endometrija tipa 1 in 2, v primerjavi s kontrolno skupino bolnic z miomi ali s prolapsom uterusa ter proučiti metabolizem estrogenov na mRNA in proteinski ravni. Želimo preveriti uporabnost metabolitov estrogenov kot bioloških označevalcev vrste raka (tip 1 ali tip 2) ali kot napovednih dejavnikov prognoze. Projekt bo potekal v sodelovanju s Helmholtz Zentrum Munchen, Nemčija in s Center of Excellence in Environmental Toxicology, Universtiy of Pennsylvania, Philadelphia, ZDA. Analizirali bomo 163 analitov, predvsem lipidov, pomembnih signalnih molekul, ki uravnavajo vrsto celičnih procesov in so verjetno povezani tudi z etiologijo endometrioze. Metabolite bomo kvantificirali s pomočjo notranjih z izotopi označenih standardov in ESI-MS/MS (kit Biocrates AbsoluteIDQ™). Metabolite estrogenov bomo določali z ECAPCI-MS/MS. Do sedaj uporaba metabolomike za identifikacijo novih označevalcev endometrioze in raka endometrija še ni bila opisana v znanstveni literaturi. Rezultati projekta bodo prispevali k razvoju novih neinvazivnih diagnostičnih postopkov, k boljšemu razumevanju obeh bolezni, pa tudi identifikaciji novih tarč za razvoj zdravil. Določevanje koncentracije zbora različnih metabolitov v plazmi bi se lahko uporabilo za diagnosticiranje endometrioze jajčnika, določevanje koncentracije metabolitov estrogenov pa za diagnosticiranje raka endometrija, ločevanja med tipom 1 in 2, spremljanje uspešnosti zdravljenja in napoved prognoze.
Pomen za razvoj znanosti
Endometrioza je kompleksna bolezen, zato patogeneza te bolezni še vedno ni povsem razjasnjena. Trenutno diagnosticiranje endometrioze poteka le invazivno z laparoskopijo, kar kaže na velik pomen proučevanja molekularnih označevalcev primernih za neinvazivno diagnostiko. Nabor metabolitov, ki smo jih identificirali v okviru projekta in združili v patentni prijavi, predstavlja osnovo za razvoj nove neinvazivne diagnostične metode. Naša tarčna študija metaboloma predstavlja nov pristop, saj med lipidi, ki so vpleteni v vrsto celičnih procesov, potencialnih označevalcev endometrioze do sedaj še niso iskali. Prvi v svetovnem merilu smo tako pokazali, da lipidni metaboliti predstavljajo nove biološke označevalce endometrioze. S proučevanjem metaboloma smo pripomogli tudi k razjasnitvi patogeneze endometrioze, k boljšemu razumevanju vloge lipidnih signalnih molekul in k identifikaciji novih tarč za razvoj zdravilnih učinkovin. Čeprav rak endometrija uvrščamo med od estrogenov odvisne bolezni, pa vloga estrogenov pri razvoju raka endometrija še ni bila povsem jasna. V okviru projekta smo razjasnili biosintezo in metabolizem estrogenov in prvi pokazali, da se estrogeni v tkivu raka endometrija sintetizirajo po sulfatazni poti. Pristop tarčne metabolomike smo uspešno uporabili tudi za identifikacijo diagnostičnih označevalcev raka endometrija. Naše študije tako prispevajo k razumevanju vloge estrogenov in lipidnih metabolitov pri razvoju te vrste raka, pa tudi k identifikaciji novih tarč za razvoj zdravilnih učinkovin ter diagnostičnih in prognostičnih označevalcev raka endometrija.
Pomen za razvoj Slovenije
Slovenija spada med evropske države z najnižjo rodnostjo, zato je diagnosticiranje in zdravljenje endometrioze, ki je v 40-50 % povezana z neplodnostjo, zelo velikega pomena za našo državo. Tudi pojavnost raka endometrija je v Sloveniji zelo visoka, kar kaže na velik pomen diagnosticiranja in zdravljenja te oblike raka. V okviru raziskovalnega projekta smo identificirali nove biološke označevalce endometrioze, ki bodo omogočili razvoj novih diagnostičnih metod, pripomogli pa smo tudi k boljšemu razumevanju obeh bolezni in k identifikaciji novih tarč za razvoj zdravilnih učinkovin. Rezultate raziskovalnega projekta smo objavili revijah z visokimi faktorji vpliva, pripravili pa smo tudi patentno prijavo. S predstavitvijo rezultatov na vrsti mednarodnih znanstvenih srečanj in na tujih univerzah smo prispevali k promociji Slovenije in slovenske znanosti. Raziskovalni projekt je slovenskim raziskovalcem omogočil obisk uveljavljenih raziskovalnih skupin in inštitucij, kot sta »Helmholtz Zentrum Munchen«, Nemčija in »University of Berne« Švica in s tem prenos najnovejšega znanja metabolomskih in proteomskih pristopov identifikacije bioloških označevalcev v Slovenijo. Projekt je vplival tudi na raven raziskovalnega dela in poučevanja na Medicinski fakulteti, Univerze v Ljubljani, kjer je ta projekt potekal. V okviru projekta se je usposabljajo več dodiplomskih in podiplomskih študentov, ki so svoje znanje in bogate eksperimentalne izkušnje že prenesli v slovensko farmacevtsko industrijo, kjer so trenutno zaposleni. Rezultati tega projekta so pripomogli tudi k uveljavitvi obeh raziskovalnih organizacij, Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani in Univerzitetnega Kliničnega centra Ljubljana, kar se že kaže v sodelovanju obeh inštitucij pri mednarodni validacijski študiji bioloških označevalcev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
