Projekti / Programi
Translacijska onkologija: razvoj in validacija imunsko genske terapije z interleukinom-12 v kombinaciji s kirurgijo pri oralnih in kožnih tumorjih psov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.04.00 |
Medicina |
Onkologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B200 |
Biomedicinske vede |
Citologija, onkologija, kancerologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
Translacijska onkologija, genska terapija, tumorji psov, interleukin-12
Raziskovalci (25)
Organizacije (3)
Povzetek
Izhodišče in predstavitev problema: Genska terapija raka, s katero spodbujamo imunski sistem, pridobiva na veljavi. Trenutno je na področju humane onkologije v teku 59 študij imunske genske terapije, od tega 11, kjer se uporablja plazmidna DNA, ki nosi zapis za citokin interlevkin 12 (IL-12), kar kaže na visok potencial uporabnosti te terapije. Kljub velikemu napredku na področju raziskav genske terapije, pa še vedno ostaja vprašanje varnosti in tudi učinkovitosti tovrstnih terapij v kombinaciji z standardnim zdravljenjem. Pri uvajanju terapij v humano medicino, se vedno bolj zavedamo pomembnosti kliničnih študij v veterinarski medicini, predvsem na psih, saj spontani tumorji psov in podobnost imunskega sistema med psmi in ljudmi, predstavlja dober translacijski most za hitrejši prenos v klinične študije v humani onkologiji.
Namen predlaganega projekta je razviti in validirati varno adjuvantno gensko terapijo z IL-12 v kombinaciji s kirurgijo pri oralnih in kožnih tumorjih psov. V ta namen bomo naredili plazmidno DNA, ki bo nosila zapis za pasji IL-12 pod kontrolo promotorja specifičnega za kožo. Plazmid bomo validirali na nivoju celičnih kultur in tumorskih modelov in vivo. Pripravili bomo protokol klinične študije, jo prijavili na ustrezne inštitucije in začeli z vključevanjem pacientov.
Metode dela: Plazmide, ki bodo kodirali za pasji IL-12 pod kontrolo tkivno specifičnih promoterjev in z genom za rezistenco na kanamicin bomo pripravili s standardnimi molekularno biološkimi metodami, plazmide, ki bodo brez gena za odpornost na antibiotik, pa po navodilih dobavitelja ORT® tehnologije. Primerne bakterijske seve bomo transformirali s pripravljenimi plazmidi in proizvedli večje količine plazmidnih DNA brez endotoksina, ki jih bomo uporabili v nadaljnjih poskusih. Izražanje vnešenih plazmidov bomo določevali s testom RT-PCR in ELISA na različnih pasjih tumorskih in normalnih celicah. Poleg tega pa bomo spremljali učinek pripravljenih plazmidov na delovanje različnih celičnih kultur s testom proliferacije. Na pasjih tumorskih ksenograftih iduciranih v golih miših bomo določili protitumorsko delovanje pripravljenih plazmidov, ter opavili histološko analizo tumorjev. Protitumorsko delovanje bomo določali s testom zaostanka v rasti ter testom lokalne kontrole rasti tumorjev. Klinična študija se bo izvajala na Kliniki za male živali Veterinarske fakultete Univerze v Ljubljani.
Izvajanje projekta: Projekt se bo izvajal v laboratorijih pri vseh 5 sodelujočih partnerjih, kjer je za izvajanje eksperimentalnega dela zagotovljena vsa raziskovalna oprema za molekularno biološke tehnike, za celične kulture, za imunocitokemične preiskave in testiranje protitumorskega učinka na tumorskih modelih ter za izvajanje klinične študije. Raziskovalci na projektu imajo bogate izkušnje na področju priprave plazmidov, izolacije celičnih kultur, uporabe elektroporacije za vnos različnih molekul v celice in tkiva, priprave kliničnih protokolov in izvajanje elektroporacije na veterinarskih pacientih.
Vodenje in koordinacija projekta se bo izvajala z neposrednimi kontakti z udeleženci na projektu in rednimi delovnimi sestanki.
Relevanca in potencialni vpliv rezultatov: Predlagan projekt je zasnovan kot predklinični in klinični projekt, ki obravnava pomembne teme na področju varne uporabe genske terapije v kliničnih okoljih. Rezultati projekta, če bo uspešen, imajo lahko vpliv na izvajanje adjuvantne imunsko genske terapije v veterinarski onkologiji in predvsem na translacijo tovrstnih kliničnih študij genske terapije v humano onkologijo, ne samo v Sloveniji, ampak tudi širše.
Pomen za razvoj znanosti
Razvoj rekombinantnih tehnologij za pripravo rekombinantnih humanih citokinov predstavljal velik potencial za uporabo pri zdravljenju raka, saj je naš imunski sistem zelo uspešen pri odstranjevanju tumorskih celic. Na žalost so bile klinične študije z rekombinantnimi proteini, kot so interlevkini in interferoni, predčasno končane zaradi hudih stranskih pojavov. Z imunsko gensko terapijo s tarčno dostavo genov, ki nosijo zapis za citokine, dosežemo konstanten nivo citokinov, ki je nižji kot pri terapiji z rekombinantnimi proteini. Na osnovi dobrih rezultatov predkliničnih študij in tudi prvih kliničnih študij, kjer je bil dosežen dober protitumorskih odgovor brez stranskih pojavov, take terapije nosijo velik potencial za nadaljnje raziskave. V nasprotju z bioškimi zdravili, ki ciljajo specifično molekulo ali signalno pot v rakavi celice, imunske terapije spodbujajo imunski sistem in s tem delujejo sistemsko. V kombinaciji s standardnimi lokalnimi zdravljenji lahko tako dodajo varno sistemsko komponentno zdravljenju. Kljub temu, da obstaja veliko pristopov genskega zdravljenja, uporaba nevirusnih vektorjev – plazmidne DNA narašča. Uporaba elektroporacije za povečan vnos plazmidne DNA je bila že uspešno testirana v kliničnih študijah. V okviru našega projekta smo razvili in validirali plazmidne DNA, ki so učinkovite ter varne za uporabo v veterinarski onkologiji. Poleg tega smo nove plazmide tudi uporabili v klinični študiji na spontanih tumorjih pri psih, kjer smo dokazali da je terapija učinkovita ter varna. Tako so naši rezultati doprinesli k bazičnemu znanju na področju razvoja nevirusnih vektorjev na eni strani, ter k translaciji terapije v veterinarsko medicino na drugi strani, kar bo pospešilo uvajanje te terapije tudi v klinične študije v humani onkologiji.
Pomen za razvoj Slovenije
Kljub temu, da je trenutno veliko raziskovalnih naporov, kot tudi denarja, usmerjeno v preventivo raka, zgodnje diagnostike in biomarkerjev, so translacijske raziskave na področju razvoja novih terapij, še vedno aktualne. V okviru projekta smo razvili novo varno imunogensko terapijo, katero smo testirali na spontanih tumorjih psov. Naši rezultati so pokazali da je kombinirana terapija vodila do uspešnega zdravljenja pasjih tumorjev. Sama terapija je cenovno bolj ugodna kot npr. kemoterapija, ter tako vodi v zmanjšane stroške lastnika. Poleg tega pa je implementacija terapije v veterinarski onkologiji vodila v priprave študije v humani onkologiji, kjer so potrebe po novih uspešnih terapijah, predvsem pri metastatskem melanoma, potrebne. Za novo narejeni plazmid smo tudi vložili patentno prijavo. Rezultati projekta so bili v času trajanja projekta večkrat objavljeni ne le kot znanstveni članki ampak tudi kot prispevki na mnogih emdnarodnih konferencah. Nenazadnje pa sta bili v sklopu projekta organizirani tudi delavnici, na katere so prišli raziskovalci ter veterinarji iz cele Evrope ter tudi drugi držav, kot so Brazilija. Velik podatek je tudi ta, da smo vključili v klinično študijo pse ne le iz Slovenije ampak tudi iz sosednjih držav. Vsa navedena dejstva kažejo na širjenje slovesa odličnosti naše raziskovalne skupine in Slovenije po celem svetu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
