Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Χρήστος Κοντός Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Βιολογίας ΕΚΠΑ,
Σκορίλας Ανδρέας Καθηγητής Τμήμα Βιολογίας ΕΚΠΑ,
Σίδερης Διαμάντης Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Βιολογίας ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Ο καρκίνος του προστάτη είναι ο δεύτερος πιο συχνός καρκίνος και η πέμπτη κύρια αιτία θανάτου στους άνδρες για το έτος 2020, ενώ παρουσιάζει αξιοσημείωτη ετερογένεια στο επίπεδο εξέλιξης της νόσου. Το γεγονός αυτό μας ώθησε στο να αποτελέσει αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας. Η απόπτωση είναι ένα είδος κυτταρικού θανάτου το οποίο έχει μελετηθεί εις βάθος τα τελευταία χρόνια. Καλείται και ως προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος και πληθώρα μορίων εμπλέκονται τόσο στη διαδικασία αυτή καθαυτή όσο και στην ρύθμιση της. Στη διαδικασία αυτή τα μέλη της BCL2 οικογένειας φαίνεται να διαδραματίζουν εξέχοντα ρόλο. Τα μέλη της οικογένειας αυτής εμφανίζουν δομική ομολογία μεταξύ τους και χωρίζονται με βάση τη λειτουργικότητα τους σε δύο κατηγορίες: προ-αποπτωτικές και αντι-αποπτωτικές.
Το πρωτεάσωμα είναι ένα ετερογενές σύμπλοκο, το οποίο εντοπίζεται σε όλα τα κύτταρα τόσο στο κυτταρόπλασμα, όσο και στο πυρήνα και στοχεύει σε πρωτεΐνες που είναι κατεστραμμένες, εσφαλμένα αναδιπλωμένες ή οξειδωμένες. Επιπλέον, διαδραματίζει κύριο ρόλο στη διάσπαση ρυθμιστικών πρωτεϊνών του κυτταρικού κύκλου, στη ρύθμιση μεταγραφικών παραγόντων καθώς και στην απόπτωση. Έτσι, γεννήθηκε η ιδέα της στόχευσης του πρωτεασώματος ως πιθανό στόχο αντικαρκινικής θεραπείας.
Οι αναστολείς του πρωτεασώματος είναι μικρά μόρια, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να αναστέλλουν την λειτουργία του πρωτεασώματος και έτσι συμμετέχουν στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου καθώς και στην καταστολή καρκινικών όγκων. Ο κυτταρικός θάνατος έχει αποδειχθεί πως οφείλεται σε αυξημένη απόπτωση. Στη παρούσα Διπλωματική εργασία εστιάσαμε στον αναστολέα πρωτεασώματος πρώτης γενιάς, Bortezomib και στον αναστολέα δεύτερης γενιάς Carfilzomib, οι οποίοι εγκρίθηκαν από τον FDA για τη θεραπεία στο πολλαπλό μυέλωμα και στο λέμφωμα κυττάρων μανδύα, βρίσκονται σε κλινικές δοκιμές για θεραπεία συμπαγών όγκων, ενώ τέλος φαίνεται να επιδρούν σημαντικά σε πολυάριθμες οδούς κυτταρικής ρύθμισης. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε η αλλαγή των επιπέδων έκφρασης μορίων mRNA αντι-αποπτωτικών γονιδίων της οικογένειας BCL2, υπό την επίδραση των δύο αναστολέων του πρωτεασώματος, σε καρκινικά κύτταρα προστάτη.
Βασιζόμενη στην υπάρχουσα βιβλιογραφία και στην ακόλουθη πειραματική πορεία, η οποία περιλάμβανε, τεχνικές κυτταροκαλλιέργειας και τεχνικές αντίστροφης μεταγραφής, απλής PCR αλλά και Real-time PCR, καταλήξαμε στην παρατήρηση αλλαγής των επιπέδων έκφρασης των αποπτωτικών γονιδίων, ανάλογα με τον αναστολέα που επιδράσαμε στις τρείς κυτταρικές σειρές καρκίνου του προστάτη. Στη κυτταρική σειρά DU 145 παρατηρήθηκε αύξηση των επιπέδων έκφρασης των γονιδίων BCLXL, BCL2L12 και BCL2L2 υπό την επίδραση του Bortezomib και μείωση των επιπέδων των αντίστοιχων γονιδίων υπό την επίδραση Carfilzomib. Επιλέον, στη κυτταρική σειρά LNCaP ανάμεσα στα τρία αυτά αποπτωτικά γονίδια παρατηρήθηκε αύξηση μόνο στα επίπεδα του γονιδίου BCLXL υπό την επίδραση του Bortezomib, ενώ υπό την επίδραση του Carfilzomib τα επίπεδα των τριών αποπτωτικών γονιδίων εμφανίστηκαν μειωμένα. Στη κυτταρική σειρά PC-3 και τα τρία αντι-αποπτωτικά γονίδια παρουσιάζουν μείωση στα επίπεδα της έκφρασης τους όταν επιδράσαμε με Bortezomib, ενώ κατά την επίδραση με Carfilzomib παρατηρήθηκε αύξηση των επιπέδων έκφρασης των BCL2L2, BCLXL και μείωση στα επίπεδα του γονιδίου BCL2L12. Συνεπώς, γίνεται αντιληπτό όσο αφορά τα γονίδια που μελετήθηκαν, ότι δεν φαίνεται να υπάρχει ένα συγκεκριμένο πρότυπο έκφρασης ανάμεσα στις κυτταρικές σειρές, αλλά ούτε και με τη χρήση των δύο μορίων αναστολέων του πρωτεασώματος. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει την πολυπλοκότητα του μηχανισμού της απόπτωσης και προδίδει μια ετερογενή συμμετοχή των γονιδίων της BCL2 οικογένειας στο μηχανισμό αυτό.
