Esencia, ale nie potravinárska ..... (viac)

O čom jeden môže len snívať, dvaja môžu uskutočniť ..... (viac)

Signálna dráha PTEN a jej súvis s kmeňovými bunkami a nádorovými kmeňovými bunkami ..... (viac)

Rýchla diagnostika a stop metastázovaniu melanómu ..... (viac)

Nová nádej v boji s nádormi mozgu ..... (viac)

Zacielené na nádorové kmeňové bunky pankreasu ..... (viac)

Krvné riečište nádoru - cieľ génovej terapie ..... (viac)

Nanočastice otvárajú dvere prevencii ..... (viac)

Nádejné biomarkery nádorového procesu ..... (viac)

Super patogénny gén ... odhalí genetika tajomstvo chorôb? ..... (viac)

----------------------------------------------------------------------------------

Odhalenie esenciálnej úlohy proteínu Mre11 v oprave poškodenej DNA

Prevažná časť proteínov podieľajúcich sa na opovedi bunky k poškodeniu DNA, pomáha buď poškodenie detekovať a varuje tým tak bunku, alebo sa priamo zúčastňuje opravy samotného poškodenia DNA.
MRN komplex, ktorý tvoria proteíny MRE11, RAD50 a NBS1, sa podieľa na detekcii takého závažného poškodenia ako sú dvojvláknové zlomy DNA. Komplex následne prenáša informáciu na enzým zvaný ATM kináza, ktorá reguluje odpoveď bunky na toto poškodenie a zároveň spomaľuje cyklus bunky tak, aby mala dostatok času poškodenie opraviť.
V prípade, že MRN komplex nefunguje tak ako má, môže dôjsť k vzniku takých závažných ochorení ako je Nijmegen breakage syndróm, či Ataxii telangiektázii podobný syndróm. Obidve ochorenia výrazne zvyšujú predispozíciu k imunodeficiencii a nádorovým ochoreniam.
Skupine vedcov na univerzite v Michigane pod vedením profesora Fergusona sa podarilo zistiť, že MRE11 proteín v MRN komplexe nielen detekuje poškodenie, ale zároveň sa podieľa i na samotnej oprave DNA, kde pracuje ako nukleáza, enzým modifikujúci a upravujúci poškodené konce zlomenej dvojzávitnice DNA. Mre11 teda nehrá úlohu len “strážcu” ako sa dosiaľ predpokladalo, ale prekvapivo pracuje i ako “ochranca” samotného genómu v oprave DNA.

Podrobnosti výskumu
Na zistenie konkrétnej úlohy Mre11 v MRN komplexe použili vedci ako modelový organizmus myš. Vytvorili dve línie, pričom v jednej bol MRE11 úplne nefunkčný a v druhej bola vytvorená v rámci proteínu zmena len jednej aminokyseliny. Výsledky prekvapivo ukázali, že zmena jedinej aminokyseliny v MRE11 proteíne spôsobila rovnako závažné konsekvencie ako eliminácia celého MRN komplexu. Odstránenie aminokyseliny dôležitej pre nukleázovú aktivitu MRE11 proteínu vyvolalo u myší poruchy rastu, chromozomálne abnormality a zvýšenie citlivosti k látkam poškodzujúcim DNA. Nukleázová aktivita resp. opravná úloha MRE11 proteínu sa teda javí ako kritická tak pre správne fungovanie MRN komplexu ako aj zachovanie stability genetického materiálu celého organizmu.
Takže MRE11 proteín najprv signalizuje poškodenie DNA bunke prostredníctvom aktivácie ďalších enzýmov, tzv. kináz, no zároveň sa podieľa i na oprave zlomenej dvojzávitnice prostredníctvom svojej nukleázovej aktivity. Takto sa podieľa na prevencii dvoch individuálnych krokov, ktoré by inak mohli vyústiť až k vzniku nádorového ochorenia.

Praktické využitie a prínosy
Z praktického hľadiska je najdôležitejšie, že mutácie v MRE11 géne môžu byť spriahnuté s istými typmi nádorov. Toto zistenie môže výrazne prispieť k včasnej diagnostike nádorového ochorenia, pretože tumory asociované s rozdielnymi mutáciami môžu mať zároveň rôzne prognózy a inú odpoveď na určité typy onkologickej liečby. Napríklad mutácie v MRE11 môžu pomôcť definovať, aký senzitívny, či rezistentný bude daný tumor k tej, ktorej terapii. Identifikácia a separácia dvoch funkcií tohto proteínu (signalizačnej a opravnej) môže pomôcť určiť a presne špecifikovať látku, ktorá cielene zvýši citlivosť nádoru na terapiu.

Podľa zdroja: Buis J, Wu Y, Deng Y, Leddon J, Westfield G, Eckersdorff M, Sekiguchi JM, Chang S, Ferguson DO. Mre11 nuclease activity has essential roles in DNA repair and genomic stability distinct from ATM activation. Cell, Vol. 135, Issue 1, pp. 85-96 spracovala Dana Vigašová

----------------------------------------------------------------------------------

SOS DNA oprava vyžaduje druhý krok

V istej populárnej piesni “It takes two“, ktorú naspieval duet Rod Stewart a Tina Turner sa spieva: „O čom jeden môže len snívať, dvaja môžu uskutočniť.“
Prednedávnom sa podarilo tímu profesora Zvi Livneh-o z Weizmannovho inštitútu zistiť, že i základná oprava DNA vyžaduje „dvoch“.
DNA každej bunky je každý deň vystavená mnohým tak exogénnym ako i endogénnym látkam, ktoré vyvolávajú jej mnohopočetné poškodenia (cca 20 000/deň). Je teda viac než jasné, že bez efektívnej DNA opravy, ktorá poškodenia odstráni, by život v takej podobe ako ho poznáme, nebol možný. Prevažná časť poškodení vyústi v individuálne mutácie „genetické preklepy“, ktoré sú opravené prostredníctvom tzv. presnej (bezchybnej) opravy. Akokoľvek, niekedy DNA poškodenia vyústia v závažnejšie chyby než mutácie a môže dôjsť k vzniku medzier resp. zlomov v DNA, ktoré bránia bunke v replikácii a ďalšiemu deleniu. Nebezpečné sú medzery, ktoré sa bunka niekedy rozhodne opraviť nie úplne bezchybnou opravou a dôjde k doplneniu nesprávnych písmeniek (nukleotidov). Takáto oprava má svoje výhody, zachráni poškodenú bunku pred smrťou, ale na druhej strane, vyžiada si za to i patričnú daň v podobe mutácií.
V jednom z posledných zo svojich výskumov prišla skupina profesora Livneho v spolupráci s nemeckými a americkými vedcami na to, ako takáto “chybná” DNA oprava funguje. Proces prebieha v dvoch krokoch a vyžaduje prítomnosť dvoch enzýmov, ktoré patria do skupiny tzv. polymeráz (polymerázy sú enzýmy podieľajúce sa na syntéze DNA). V prvom kroku hlavnú úlohu zohráva opravný enzým tzv.inserter, ktorý zabezpečí vloženie chýbajúceho “písmena” do genetickej skladačky oproti poškodenej DNA s medzerou. Na tomto iniciačnom kroku opravy sa môže podieľať i viacero enzýmov, čo mnohokrát vedie k inzercii nevhodného nukleotidu. V druhom kroku zohráva dôležitú úlohu iný enzým, tzv. extender, ktorý zabezpečí opätovné znovunaštartovanie syntézy DNA tým, že k zaplnenej medzere postupne pridáva ďalšie nukleotidy. Len jeden jediný enzým je schopný spraviť tento druhý krok. Uvedené informácie boli len nedávno publikované vo vedeckom časopise EMBO Journal.
Porozumenie procesu fungovania tejto významnej DNA opravnej dráhy môže mať významný vplyv a nájsť využitie v klinickej oblasti, keďže akékoľvek chyby v tomto procese môžu viesť k zvýšenému riziku vzniku nádorového ochorenia. Ak sa jedného dňa podarí odhaliť všetky kroky tejto opravy, bude možné výsledky použiť i pri liečbe ľudí, u ktorých je ich prirodzená DNA oprava z nejakého dôvodu nefunkčná alebo nedostatočná. Zároveň manipulácia tohto procesu môže pomôcť zvýšiť efektivitu medikamentov využívaných v liečbe nádorových ochorení. Nádorové bunky môžu odolávať chemoterapii využitím svojich opravných mechanizmov. Blokovanie týchto mechanizmov môže pomôcť prekonať rezistenciu týchto buniek a viesť k cielenej deštrukcii tumoru.

Podľa zdroja: Two-polymerase mechanisms dictate error-free and error-prone translesion DNA synthesis in mammals. Shachar S, Ziv O, Avkin S, Adar S, Wittschieben J, Reissner T, Chaney S, Friedberg EC, Wang Z, Carell T, Geacintov N, Livneh Z. EMBO J. 2009 Feb 18;28(4):313-4 spracovala Dana Vigašová

----------------------------------------------------------------------------------

Signálna dráha PTEN a jej súvis s kmeňovými bunkami a nádorovými kmeňovými bunkami.

Kmeňové bunky sú zodpovedné za vznik všetkých tkanív a orgánov. Počas diferenciácie sa nešpecializované kmeňové bunky stávajú špecializovanými a plnia danú funkciu. Napríklad mezenchýmové kmeňové bunky môžu byť diferencované do tukového, kostného a chrupavkovitého tkaniva. Časť kmeňových buniek sa diferencuje a časť sa delí za vzniku identických buniek.
Vznik rakoviny vo všeobecnosti je spôsobený viacerými mutáciami. Vývoj rakoviny sa podobá na vývoj tkanív . V niektorých typoch nádorov už boli identifikované tzv. nádorové kmeňové bunky. Práve tie sa považujú za pôvodcov znovuobjavenia sa rakoviny i po dlhej latentnej dobe od ukončenia liečby.
Aký signál určí či sa z normálnej kmeňovej bunky stane nádorová kmeňová bunka?
Normálna kmeňová bunka sa môže zmeniť na bunku dávajúcu vznik nádoru, ak je mutovaný PTEN gén a gény súvisiace so signálnou dráhou PTEN.
PTEN je nádor potláčajúci gén. Ak je produkt PTEN génu nefunkčný, dochádza k akumulácii PIP3 (fosfatidylinozitol-3,4,5-trifosfát) v bunke, čo následne neprimerane aktivuje viaceré signálne dráhy v bunke. Tie ovplyvňujú širokú paletu dejov v bunke, ako je bunkový rast, pohyb, diferenciácia či jej smrť. Následkom nefunkčného PTEN génu vznikajú prednádorové zmeny v bunke, čo môže viesť k vytvoreniu nádorového správania.
Pre úspešné zničenie nádorových kmeňových buniek je potrebné ich hlbšie spoznanie a účinné ovplyvnenie poškodenej PTEN signálnej dráhy. Ako terapeutický cieľ sa javí podjednotka p110ß enzýmu PI3K, ktorej blokovanie bráni rozvoju rakoviny prostaty na modeli rakoviny prostaty neobsahujúcej PTEN. Uvedeným spôsobom sa spomalí produkcia PIP3 a nežiadúca aktivácia signálnych dráh.
Nastoľuje sa otázka, ktoré kľúčové mutácie či signálne dráhy sú spojené so zmenou normálnych kmeňových buniek na nádorové. Nájdenie odpovedí umožní vytvoriť liečivá, ktoré cielene zničia nádorové kmeňové bunky.

Podľa zdroja: R. Hill, H. Wu. PTEN, Stem Cells, and Cancer Stem Cells. J Biol Chem. 2009 May 1;284(18):11755-9 spracoval Roman Bohovič

----------------------------------------------------------------------------------

Proteín na identifikáciu a obmedzenie metastázovania melanómu

Melanóm patrí medzi najzhubnejšie druhy rakoviny. Vzniká z pigmentových buniek nazývaných melanocyty, odkiaľ pochádza aj jeho názov. Ak tieto bunky začnú abnormálne rásť, deliť sa a prerastať do okolitých tkanív vzniká melanóm. Toto abnormálne delenie je väčšinou spôsobené nadmerným opaľovaním, pri ktorom je DNA pigmentových buniek porušená UV žiarením. Na vzniku melanómu sa podieľajú aj genetické faktory a nadmerná tvorba materských znamienok. Vo Veľkej Británii sa malígny melanóm stal najčastejším nádorovým ochorením mladých žien. Na Slovensku pribúda každým rokom stovka nových prípadov. Na rozdiel od iných kožných nádorov, tento druh rakoviny začína veľmi skoro metastázovať krvou alebo lymfatickými cestami do orgánov a kostí.
Pigmentové bunky sa za normálnych okolností dotýkajú navzájom, čím sú ukotvené v danej oblasti. Ak dôjde k uvoľneniu bunky z tohto zoskupenia, dochádza k smrti takto uvoľnenej bunky programovanou bunkovou smrťou nazývanou “anoikis“. Bunky melanómu sú však voči tejto smrti odolnejšie, čo umožňuje uvoľnenej nádorovej bunke putovať krvou alebo lymfatickými cestami k orgánom a kostiam, kde môžu tvoriť metastázy.
Na Univerzite Thomasa Jeffersona profesor Aplin a jeho tím zistili, že proteín Mcl-1 sa vyskytuje u 60 % melanómov, preto je vhodným proteínom na rýchlu identifikáciu tohto zhubného ochorenia. V bunkách melanómu je zodpovedný za rezistenciu melanómových buniek k anoikis. Keď tím profesora Aplina eliminoval tento proteín z melanómových buniek, dochádzalo k umieraniu uvoľnených buniek programovanou bunkovou smrťou (anoikis), tak ako je to u zdravých buniek. Znižovanie proteínu Mcl-1 by mohlo minimalizovať rýchlosť tvorby metastáz u pacientov s melanómom. Metastázy sú hlavným dôvodom úmrtia pacientov s melanómom, preto objavenie spôsobu obmedzenia tvorby metastáz je jedným z najdôležitejších poznatkov pre záchranu života pacientov s melanómom.

Podľa zdroja: Boisvert-Adamo, K., Longmate, W., Abel, E.V., Aplin, A.E. Mcl-1 is required for melanoma resistance to anoikis. Mol Cancer Res 2009;7(4):549–56 spracovala Zuzana Mydlíková

----------------------------------------------------------------------------------

Nová nádej v boji s nádormi mozgu.

Významný objav sa podaril aj vedcom z univerzity Southern California Keck School of Medicine pod vedením Dr. Florence Hofmana, ktorí objavili zlúčeninu vhodnú na liečbu zhubných nádorov mozgu. V súčasnosti sa na liečbu rakoviny mozgu používajú liečivá patriace medzi tzv. COX-2 inhibítory, ktoré sa však môžu užívať len niekoľko mesiacov pre ich vážne vedľajšie účinky na kardiovaskulárny systém. „Zázračnou zlúčeninou“ je 2.5-dimetyl-celecoxib, ktorý prechádza mozgovo-miechovou bariérou a potláča nielen rast nádoru ale aj novotvorbu ciev (neovaskularizácia), ktoré nádor vyživujú. Zároveň nemá vedľajšie účinky na kardiovaskulárny systém, a preto je možné užívať ho dlhodobo. Vedci očakávajú, že sa táto zlúčenina využije nielen pri liečbe zhubných nádorov mozgu a predĺži prežívanie pacientov s touto smrteľnou chorobou o viac ako 7 rokov, ale aj pri liečbe iných typov vysoko vaskularizovaných nádorov.

Podľa zdroja: J. J. Virrey, A. Kardosh, E. B. Golden, S. G. Louie, N. A. Petasis, A. H. Schönthal, T. C. Chen, F. M. Hofman: 2,5-Dimethyl-celecoxib exerts antiangiogenic effects on the tumor vasculature. Abstract in: Proceedings of the 100th Annual Meeting of the American Association for Cancer Research; 2009 Apr 18-22; Denver, CO. Philadelphia (PA): AACR; 2009. Abstract nr 128. spracovala Michaela Fajtová

----------------------------------------------------------------------------------

Kombinácia tigatuzumab + gemcitabín

Rakovina pankreasu patrí medzi zhubné nádory s najvyššou mierou úmrtnosti. Skoré štádium choroby prebieha bez zreteľných symptómov, preto je táto choroba diagnostikovaná až v štádiu rozvinutých metastáz. Pacienti s diagnózou rakoviny pankreasu prežívajú v priemere 3-6 mesiacov, pričom 5 rokov života sa dožíva menej ako 5% pacientov.
Od roku 1998 sa na liečbu rakoviny pankreasu u neoperovateľných pacientov používa liečivo gemcitabine. Toto liečivo redukuje veľkosť nádoru, znižuje počet pankreatických nádorových kmeňových buniek, no po určitom čase však dochádza k znovu-obnoveniu nádoru, pravdepodobne pre vznik rezistencie rakovinových kmeňových buniek pankreasu na liečbu gemcitabínom.
Skupina amerických vedcov z Centra pre výskum rakoviny - Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center zistila, že ľudské pankreatické rakovinové kmeňové bunky vo zvýšenej miere produkujú na svojom povrchu receptor DR-5 (death receptor-5), ktorý sa podieľa na procese programovanej smrti bunky. Voči tomuto receptoru vedci vyvinuli humanizovanú monoklonálnu protilátku tigatuzumab. Použitím kombinácie liečiva gemcitabín s novým liečivom tigatuzumab sa u experimentálnych myší dosiahla nielen redukcia veľkosti nádoru pankreasu, ale aj odstránenie rakovinových kmeňových buniek pankreasu. Preto sa vedci domnievajú, že tigatuzumab môže byť jedným z prvých liečiv zacielených voči nádorovým kmeňovým bunkám pankreasu. V súčasnosti sa toto liečivo nachádza v II. fáze klinických skúšok a podáva sa pacientom s neoperovateľnou rakovinou pankreasu.

Podľa zdroja: N.V Rajeshkumar, Z. Rasheed, E. García-García, A. Jimeno, K. Fujiwara, W. Matsui, M. Hidalgo: Tigatuzumab (CS-1008), a novel humanized DR5 agonist antibody, eradicates pancreas cancer stem cells and results in long term cures, in combination with gemcitabine, in direct pancreas cancer xenografts. Abstract in: Proceedings of the 100th Annual Meeting of the American Association for Cancer Research; 2009 Apr 18-22; Denver, CO. Philadelphia (PA): AACR; 2009. Abstract nr 1069 spracovala Michaela Fajtová

----------------------------------------------------------------------------------

Krvné cievy spontánnych nádorov ako cieľ génovej terapie.

Súčasný vývoj protinádorových liečiv zahŕňa množstvo krokov, medzi ktoré patrí stanovenie účinnosti liečiva na malých zvieratách, následné zhodnotenie ich bezpečnosti na veľkých zvieratách, ktoré nemajú vytvorený nádor a až potom dochádza k ich zahrnutiu do prvých klinických testov. Napriek dôkazom účinnosti liečiv na myšacom nádorovom modely väčšina potenciálnych liečiv zlyhala v ľudských klinických testoch z dôvodu toxicity alebo nedostatočnej účinnosti. Myšacie modely sú sice výborným systémom na štúdium biológie a biochémie určitých dráh zahrnutých pri vzniku a progresii nádoru, ale sú limitované pri reprezentovaní niektorých čŕt ľudských nádorov. Prirodzene sa objavujúce, alebo spontánne, nádory u psov poskytujú mnoho výhod v porovnaní s myšacím alebo iným zvieracím modelom. Nádory u psov sú komplexné a zdieľajú mnohé vlastnosti s ľudskými nádormi, ako sú napríklad genetika nádoru, biologické správanie a odpoveď na konvenčnú terapiu ako aj to, že určité typy nádorov vyskytujúce sa u psov sú podobné adekvátnym histologických typom nádorov u ľudí (napr. nádory prostaty, non-Hodginove lymfómy, melanómy).
Cieľom v tejto štúdii bolo zistiť, či bakteriofágový vektor navrhnutý pre zasiahnutie nádorových ciev je schopný efektívne doručiť gén pre TNF-α do krvných ciev nádorov spontánne sa vyskytujúcich u psov. Bakteriofág je biologický agens, ktorý normálne infikuje len baktérie, ale môže byť upravený tak, aby vedel infikovať aj bunky cicavcov, špeciálne bunky krvných ciev nádorov. Produktom génu TNF-α je proteín nazývaný tumor nekrotizujúci faktor-alfa (TNF-alfa), ktorý stimuluje imunitný systém a vykazuje tiež protinádorové účinky. Proteín TNF-alfa je toxický a preto nemôže byť podávaný priamo do krvného obehu. Z tohto dôvodu bolo potrebné vytvoriť metódu, pomocou ktorej by bol TNF-α cielene vnesený do nádoru, kde poškodí cievy nádoru a tým naruší prítok krvi do tohto útvaru, ale nie do okolitého tkaniva.
Výsledkom tejto štúdie bolo zistenie, že z celkového počtu 14 psov, ktorým bola aplikovaná liečba pozostávajúca zo štyroch týždenných dávok vektora, sa v dvoch prípadoch objavilo signifikantné zmenšenie nádoru, v šiestich zostali nádory stabilné vo svojej veľkosti a u šiestich psov bola pozorovaná progresia nádoru. Biopsie nádorových vzoriek odobratých pred, počas a po liečbe experimentálnych zvierat ukázali, že vektor bol lokalizovaný len v cievach nádoru a nedetekovali jeho prítomnosť v nenádorovom tkanive, ako napr. v koži, vo svaloch, pľúcach, pečeni, slezine a gastrointestinálnom trakte. Spôsob aplikácie vektora bol u psov dobre tolerovaný. Táto štúdia poskytuje dôležité informácie, ktoré môžu pomôcť pri navrhovaní budúcich klinických testov. Ide o prvé výsledky Konzorcia porovnávacích onkologických testov (Comparative Oncology Trials Consortium-COTC), novej multicentrálnej siete, ktorú sponzoruje National Cancer Institute, snahou ktorého je využiť model spontánnych nádorov vyskytujúcich sa u psov pri vývoji nových terapii u ľudí.

Podľa zdroja: Melissa C. Paoloni, Anita Tandle, Christina Mazcko, Engy Hanna, Stefan Kachala, Amy LeBlanc, Shelley Newman, David Vail, Carolyn Henry, Douglas Thamm, Karin Sorenmo, Amin Hajitou, Renata Pasqualini, Wadih Arap, Chand Khanna1, Steven K. Libutt. Launching a Novel Preclinical Infrastructure: Comparative Oncology Trials Consortium Directed Therapeutic Targeting of TNFα to Cancer Vasculature. PloS ONE, March 2009, Volume 4, Issue 3, e4972, spracovala Katarína Együdová
----------------------------------------------------------------------------------

Nanočastice otvárajú dvere v prevencii rakoviny

Asi najlepšia cesta v boji s rakovinou je zabrániť jej vzniku. Chemoprevencia, využitie prírodných látok, ktoré sú schopné pozastaviť jeden či viac krokov procesu karcinogenézy, je sľubným prístupom v prevencii rakoviny.
Jedným zo základných aspektov použitia chemopreventívnych látok je ich bezpečnosť pre organizmus. Mnohí výskumní pracovníci sa venujú skríningu prírodných molekúl s potenciálnou chemopreventívnou aktivitou. Jednou takouto molekulou je polyfenol epigalokatechín-3-galát (EGCG), komponent zeleného čaju, ktorý podporuje apoptózu a inhibuje angiogenézu – dva kľúčové procesy, ktoré zabraňujú vývoju rakoviny. Výsledky mnohých in vivo a in vitro štúdií jednoznačne potvrdili, že EGCG má chemopreventívny účinok. V ľudskom organizme však veľmi rýchlo degraduje, čo je limitujúci faktor pre jeho klinické využitie.
Tento problém vyriešili vedci z Wisconsin-Madisonskej univerzity využitím nanotechnológií. Obalili molekulu EGCG biokompatibilnými nanočasticami polyméru PLA-PEG (zmes polyméru kyseliny mliečnej a polyetylénglykolu). Účinnosť tohto obaleného EGCG (EGCG-PLA-PEG) porovnávali s neobaleným EGCG. Ako model využili ľudské nádorové bunky prostaty PCa a PC3. Pri sledovaní biologickej aktivity sa zamerali na rôzne bunkové parametre ako sú prežívanie buniek, klonogenitu a markery apoptózy. Výsledky experimentov dokázali, že EGCG -PLA-PEG si zachováva svoju biologickú aktivitu pri viac ako 10-násobne nižšej koncentrácii v porovnaní s neobaleným EGCG. Táto skutočnosť výrazne zvyšuje terapeutickú efektívnosť EGCE. Na základe týchto dát sa otvára nová oblasť využitia nanotechnológii - nanochemoprevencia. Obaľovaním chemopreventívnych agensov nanočasticami vznikajú nové možnosti liečby rôznych ochorení.

Podľa zdroja: Siddiqui IA, Adhami VM, Bharali DJ, Hafeez BB, Asim M, Khwaja SI, Ahmad N, Cui H, Muosa SA, Mukhtar H. Introducing Nanochemoprevention as a Novel Approach for Cancer Control: Proof of Principle with Green Tea Polyphenol Epigallocatechin-3-Gallate. Cancer Research, 2009, 69(5): 1712-1716 spracovala Monika Mészárosová

----------------------------------------------------------------------------------

Korelácia nádorových markerov v nádoroch prsníka.

Počet cirkulujúcich nádorových buniek (CTC) v krvi, koncentrácia voľne cirkulujúcej DNA v plazme a metylácia v génoch spätých s nádorovým procesom, sú sľubné prognostické faktory progresivity nádorov prsníka. Vzájomný vzťah medzi týmito molekulárnymi markermi však doteraz nebol preskúmaný.
Auwera a jeho spolupracovníci sledovali vzájomný vzťah týchto markerov. Pre metylačnú analýzu boli vybrané gény RASSF1A (ras association domain family), APC (adenomatous polyposis coli) a ESR1 (estrogénový receptor 1) získaných zo séra. V štúdii sa zúčastnilo 20 zdravých jedincov, ktorí predstavovali negatívnu kontrolu, 4 pacienti s nemetastázujúcim nádorom (skupina A), 60 s metastázujúcim nádorom po absolvovaní liečby (skupina B) a 16 pacienti s doteraz neliečeným metastázujúcim nádorom prsníka (skupina C). Skúmané gény sú v zdravých tkanivách nemetylované a plne funkčné. V priebehu nádorového procesu však dochádza často k ich metylácii, čo vedie k inaktivácii týchto génov. Takéto vyradenie mnohých génov počas nádorového procesu, ktoré okrem iného v zdravých bunkách riadia bunkový cyklus a potláčajú nádorový rast, má za následok zlú prognózu ochorenia z dôvodu narastajúcej agresivity nádoru.
Auwera a jeho kolegovia pozorovali koreláciu medzi koncentráciou celkovej voľnej DNA a počtom CTC, s progresiou nádorov a vekom pacientov. Celková koncentrácia voľne cirkulujúcej DNA bola u pacientov výrazne vyššia v porovnaní s kontrolami a korelovala s počtom CTC, ktorých počet bol podobne väčší u pacientov ako v kontrolách. Táto vzájomná korelácia môže mať dve vysvetlenia a to, že CTC sú potencionálnym zdrojom cirkulujúcej nádorovej DNA, alebo vysoký počet CTC aj cirkulujúcej metylovanej DNA sú fenotypickými znakmi agresívnych nádorov. Hypermetylácia APC a RASSF1A sa podobne vyskytovala v sére pacientov s progresívnym ochorením (skupina B, C) a u starších pacientov (nad 60 rokov) v porovnaní s nemetastázujúcimi pacientmi (skupina A), čo však neplatilo o ESR1 géne. Hypermetylácia jedného alebo viacerých génov sa vyskytla v sérach u 53% pacientov s nádorom prsníka a u 16% zdravých dobrovoľníkov. RASSF1A bol hypermetylovaný u 35%, APC u 29% a ESR1 u 20% pacientov s nádorom prsníka. Metylácia RASSF1A a APC tiež korelovala s počtom CTC v periférnej krvi.
Táto štúdia poskytla dôkaz, že výskyt vysokej koncentrácie voľne cirkulujúcej DNA a metylovaných génov je spojený s prítomnosťou veľkého počtu CTC v periférnej krvi. Kombinované stanovenie týchto markerov teda poskytuje ucelený obraz o vývoji nádorov prsníka u pacientov. Avšak pôvod voľnej DNA je potrebné ešte objasniť ďalšími experimentmi, rovnako ako aj význam týchto markerov pre široké klinické využitie.

Podľa zdroja: Van der Auwera I, Elst HJ, Van Laere SJ, Maes H, Huget P, van Dam P, Van Marck EA, Vermeulen PB, Dirix LY. The presence of circulating total DNA and methylated genes is associated with circulating tumour cells in blood from breast cancer patients. Br J Cancer. 2009 Apr 21;100(8): 1277-1286 spracovala Katarína Šebová.

----------------------------------------------------------------------------------

Fenokód a "super" patogénny gén.

Výskum genetického pôvodu bežných ochorení u ľudí je cieľom sústredeného skúmania už viac ako 10 rokov. Napriek tomu, že medzi výstupmi výskumu bolo množstvo prelomových poznatkov, mnohé z génov identifikovaných väzobnými analýzami neposkytli definitívne výsledky pri hodnotení ochorenia. Okrem identifikácie mutácií a polymorfizmov v génoch kódujúcich proteíny sa medzi nové stratégie zaraďuje aj analýza jednonukleotidových polymorfizmov (SNP) v génoch kódujúcich mikroRNA (jednovláknové molekuly RNA s dĺžkou 21 až 23 nukleotidov, ktoré môžu regulovať expresiu génov) a aj v cieľových sekvenciách mikroRNA nachádzajúcich sa na mRNA molekulách. Na základe tejto stratégie bol navrhnutý tzv. ľudský Fenokód (Phenocode), ktorý bol definovaný na základe vzťahu medzi SNP asociovanými s ochoreniami, mikroRNA molekulami a mRNA molekulami. Jedným zo základov hypotézy fenokódu je predpoklad, že fenotypový prejav ochorenia závisí od množstva transkribovaných molekúl RNA na ktorých SNP ležia. Tento fenokód zahŕňa 81 SNP a 17 mikroRNA molekúl, u ktorých je popísaná preferenčná väzba na molekuly mRNA, ktoré sú odvodené od génu KPNA1 (karyopherin alpha 1, jeho funkcia spočíva pri transporte proteínov do bunkového jadra). Zmenená miera expresie tohto génu bola pozorovaná pri ochoreniach ako sú bipolárna porucha, crohnová choroba, diabetes mellitus 2 typu a iné. Takmer každá z mikroRNA vo fenokóde má cieľovú sekvenciu aj v génoch dôležitých pri transporte látok do bunkového jadra (NIP) (zmeny v NIP dráhe majú silný vplyv pri patogenéze rôznych ochorení). Okrem NIP génov sa spomínané mikroRNA viažu aj na gény (NLRP1, NLRP3 a NLRP4) s dôležitou úlohou pri zápalových procesoch v organizme. Všetkých 81 SNP zahrnutých vo fenokóde pozmeňuje sekvenčnú homológiu mikroRNA molekúl k cieľovým sekvenciám v génoch zabezpečujúcich import do bunkového jadra. V prípade génu NLRP1 (ktorý kóduje proteín patriaci do veľkej rodiny apoptotických proteínov) 80% mikroRNA molekúl homológnych k NLRP1 s prítomnými SNP (ktoré sú spájané s ochoreniami) má cieľové sekvencie aj v sekvenciách kľúčových génov NIP dráhy, zápalových procesov ako aj procesoch vrodenej imunity. SNP asociované s génom NLRP1 vedú súčasne aj k homológii mikroRNA molekúl s cieľovými sekvenciami na génoch importu v NIP dráhe. Prepojenie interakcií mikroRNA molekúl a SNP asociovaných s génom NLRP1 naznačujú, že gén NLRP1 by mohol patriť do kategórie tzv. "super" patogénnych génov.

Podľa zdroja: Glinsky GV. Disease phenocode analysis identifies SNP-guided microRNA maps (MirMaps) associated with human "master" disease genes. Cell Cycle. 2008 Dec;7(23):3680-94 spracoval Tomáš Krivulčík