Μονάδα:
Κατεύθυνση ΒιοπληροφορικήΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2021-03-21
Συγγραφέας:
Δούνα Σταυρούλα
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Ι. Τρουγκάκος, Καθηγητής, Τμήμα Βιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Β. Οικονομίδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Τμήμα Βιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Δρ. Μαρία Ζερβού, Κύρια Ερευνήτρια , Ινστιτούτο Χημικής Βιολογίας (IXB/ΕΙΕ)
Πρωτότυπος Τίτλος:
«Επιλεκτικοί αναστολείς της ογκοπρωτεΐνης BRAFV600E μέσω ανάλυσης χημικής ομοιότητας, in silico μελέτες πρόσδεσης και in vitro έλεγχο»
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
«Επιλεκτικοί αναστολείς της ογκοπρωτεΐνης BRAFV600E μέσω ανάλυσης χημικής ομοιότητας, in silico μελέτες πρόσδεσης και in vitro έλεγχο»
Περίληψη:
Η ογκοπρωτεΐνη BRAF είναι μέλος της οικογένειας των RAF πρωτεϊνών που αποτελούν συνιστώσες του σηματοδοτικού μονοπατιού RAS-RAF-MEK-ERK (ΜΑPK) το οποίο ελέγχει την κυτταρική ανάπτυξη, διαφοροποίηση καθώς και τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό.
Μεταλλάξεις στην ογκοπρωτεΐνη BRAF έχουν παρατηρηθεί σε αρκετούς τύπους καρκίνου συμπεριλαμβανομένου του μελανώματος, του καρκίνου του παχέος εντέρου, του καρκίνου του θυρεοειδούς, της τριχωτής λευχαιμίας και σε μικρότερο ποσοστό σε καρκίνους του πνεύμονα και των ωοθηκών. Η συχνότερη μετάλλαξη που παρατηρείται είναι η V600E, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ανεξέλεγκτη λειτουργία της ογκοπρωτεΐνης BRAF και ως συνέπεια τη συνεχή ενεργοποίηση του σηματοδοτικού μονοπατιού.
Μέχρι σήμερα έχουν πραγματοποιηθεί προσπάθειες για την εύρεση αναστολέων της BRAF ογκοπρωτεΐνης. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι το Dabrafenib και το Vemurafenib αποτελούν δύο εγκεκριμένους από τον FDA εκλεκτικούς αναστολείς της BRAFV600E, οι οποίοι έχουν βελτιώσει σημαντικά την επιβίωση των ασθενών προχωρημένου σταδίου μελανώματος.
Η μονοθεραπεία με τους BRAFV600E αναστολείς επάγει δευτερογενή νεοπλάσματα, εξαιτίας της παράδοξης ενεργοποίησης του MAPK μονοπατιού που επάγεται από το χορηγούμενο αναστολέα. Παράλληλα, η επίκτητη αντοχή που παρουσιάζεται στο μελάνωμα καθώς και η αντοχή που παρουσιάζεται σε άλλους καρκίνους περιορίζουν περαιτέρω σημαντικά τη δράση τους καθιστώντας την ανακάλυψη νέων αναστολέων επιτακτική.
Οι ερευνητικές προσπάθειες για να ξεπεραστεί η παράδοξη ενεργοποίηση οδήγησαν στους ονομαζόμενους paradox breakers (PLX7904 και PLX8394 με το δεύτερο να είναι επί του παρόντος σε κλινικές δοκιμές). Οι νέοι αναστολείς πλεονεκτούν έναντι των εγκεκριμένων φαρμάκων δεδομένου ότι καταστέλλουν τα μεταλλαγμένα κύτταρα BRAF χωρίς παράδοξη ενεργοποίηση του μονοπατιού MAPK σε κύτταρα WT-BRAF και επιπλέον, φαίνεται να είναι αποτελεσματικοί έναντι αρκετών μηχανισμών αντοχής.
Στο πρώτο μέρος της παρούσας εργασίας αναζητήθηκαν με εφαρμογή in silico προσεγγίσεων νέοι εξειδικευμένοι αναστολείς της BRAFV600E. Προηγούμενες μελέτες της Ομάδας Μοριακής Ανάλυσης, του Ινστιτούτου Χημικής Βιολογίας του ΕΙΕ, οδήγησαν στην ανακάλυψη μίας νέας πρόδρομης ένωσης (hit713) με δυνατότητα αναστολής της BRAFV600E μέσω εφαρμογής εικονικής σάρωσης στη βιβλιοθήκη ενώσεων Mcule. Στην παρούσα εργασία επιχειρήθηκε η περαιτέρω αναζήτηση όμοιων δομών προς το hit713 με σάρωση της βιβλιοθήκης Mcule και χρήση αλγόριθμου χημικής ομοιότητας. Οι δομές που προέκυψαν αξιολογήθηκαν ως προς την in silico πρόσδεσή τους στο ενεργό κέντρο της μεταλλαγμένης πρωτεΐνης χρησιμοποιώντας το κρυσταλλικό σύμπλοκο του paradox breaker PLX7904.
Στα πλαίσια των προσπαθειών βελτιστοποίησης, σε συνεργασία με το Εργαστήριο Οργανικής & Οργανομεταλλικής Χημείας (EY Δρ Ι. Κώστας) του ΙΧΒ/ΕΙΕ και στα πλαίσια διδακτορικής διατριβής που βρίσκεται σε εξέλιξη σχεδιάζονται ορθολογικά και συντίθενται νέες ενώσεις ανάλογες του hit713.
Στο δεύτερο μέρος της παρούσας εργασίας διενεργήθηκε in vitro αξιολόγηση του hit713 και των πλέον δραστικών νέων συντεθειμένων αναλόγων (σύμφωνα με δοκιμές που έχουν διενεργηθεί σε ενζυμικό assay) σε κυτταρικές σειρές μελανώματος ομόζυγες ή ετερόζυγες ως προς την BRAFV600E μετάλλαξη αλλά και σε wtBRAF σειρές με μετάλλαξη στο RAS, με εφαρμογή της ΧΤΤ Δοκιμασίας Βιωσιμότητας κυττάρων. Τα in vitro πειράματα υλοποιήθηκαν υπό την επίβλεψη του Δρ. Π. Γεωργιάδη, Ερευνητική Ομάδα «Περιβάλλον και Υγεία», IXB/EIE.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
αναστολείς BRAFV600E, χημική ομοιότητα, in silico μελέτες πρόσδεσης, in vitro έλεγχο
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
2
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
71
